13滑動(dòng)軸承習(xí)題與參考答案

1、歡迎共閱習(xí)題與參考答案一、選擇題（從給出的A、B、C、D中選一個(gè)答案）驗(yàn)算滑動(dòng)軸承最小油膜厚度hmin的目的是 A.確定軸承是否能獲得液體潤滑B.控制軸承的發(fā)熱量C.計(jì)算軸承內(nèi)部的摩擦阻力D.控制軸承的壓強(qiáng)P在題2圖所示的下列幾種情況下巴氏合金是用來制造B。可能形成流體動(dòng)力潤滑的有B、EA.單層金屬軸瓦 C.含油軸承軸瓦 在滑動(dòng)軸承材料中，A.鑄鐵C.鑄造錫磷青銅B.雙層或多層金屬軸瓦D.非金屬軸瓦B 通常只用作雙金屬軸瓦的表層材料。B.巴氏合金D.鑄造黃銅液體潤滑動(dòng)壓徑向軸承的偏心距e隨 B 而減小。A.B.C.D.軸頸轉(zhuǎn)速n的增加或載荷F的增大 軸頸轉(zhuǎn)速n的增加或載荷F的減少 軸頸轉(zhuǎn)速n的

2、減少或載荷F的減少 軸頸轉(zhuǎn)速n的減少或載荷F的增大不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承，驗(yàn)算pv 1.5）,為避免因軸的撓曲而引起軸承“邊緣接 觸”，造成軸承早期磨損，可采用 軸承。 TOC o 1-5 h z 39滑動(dòng)軸承的承載量系數(shù)c將隨著偏心率x的增加而，相應(yīng)的最小油 膜厚度猛也隨著X的增加而p 。40在一維雷諾潤滑方程1P = 6nv色二空中，其粘度丑是指潤滑劑的粘d.xh 3度。41選擇滑動(dòng)軸承所用的潤滑油時(shí)，對液體潤滑軸承主要考慮潤滑油的 對不完全液體潤滑軸承主要考慮潤滑油的。三、問答題42設(shè)計(jì)液體動(dòng)力潤滑滑動(dòng)軸承時(shí)，為保證軸承正常工作，應(yīng)滿足哪些條件？43試述徑向動(dòng)壓滑動(dòng)軸承油膜的形成過程。歡

3、迎共閱44就液體動(dòng)力潤滑的一維雷諾方程2=6n v但幺），說明形成液體動(dòng)力潤滑的 Sxh 3必要條件。45液體動(dòng)力潤滑滑動(dòng)軸承的相對間隙W的大小，對滑動(dòng)軸承的承載能力、溫升和 運(yùn)轉(zhuǎn)精度有何影響？46有一液體動(dòng)力潤滑單油楔滑動(dòng)軸承、在兩種外載荷下工作時(shí)，其偏心率分別為 為0.6、q=0.8，試分析哪種情況下軸承承受的外載荷大。為提高該軸承的承載能 力 1，有哪些措施可供考慮？（假定軸頸直徑和轉(zhuǎn)速不允許改變。）47不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承需進(jìn)行哪些計(jì)算？各有何含義？48為了保證滑動(dòng)軸承獲得較高的承載能力，油溝應(yīng)做在什么位置？49何謂軸承承載量系數(shù)Cp？ Cp值大是否說明軸承所能承受的載荷也越大？50

4、滑動(dòng)軸承的摩擦狀態(tài)有哪幾種？它們的主要區(qū)別如何？51滑動(dòng)軸承的主要失效形式有哪些？52相對間隙W對軸承承載能力有何影響？在設(shè)計(jì)時(shí)，若算出的hmin過小或溫升過 高時(shí)，應(yīng)如何調(diào)整w值？mm53在設(shè)計(jì)液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承時(shí)，在其最小油膜厚度hmin不夠可靠的情況 下，如何調(diào)整參數(shù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)？mm四、分析計(jì)算題54某一徑向滑動(dòng)軸承，軸承寬徑比l / d = 1.0，軸頸和軸瓦的公稱直徑d = 80mm， 軸承相對間隙w = 0.0015，軸頸和軸瓦表面微觀不平度的十點(diǎn)平均高度分別為R = 1.6 rm，R = 3.2 rm，在徑向工作載荷尸、軸頸速度v的工作條件下，偏心率 JL 0.8，能形成S

5、體動(dòng)力潤滑。若其他條件不變，試求：（1）當(dāng)軸頸速度提高到v = 1.7 v時(shí)，軸承的最小油膜厚度為多少？（2）當(dāng)軸頸速度降低為v = 0.7v時(shí)，該軸承能否達(dá)到液體動(dòng)力潤滑狀態(tài)？注：承載量系數(shù)C計(jì)算公式C = & - pp2nvi承載量系數(shù)cp值參見下表（1/d = 1）0.60.650.70.750.80.850.90.95Cp1.2531.5281.9292.4693.3724.8087.77217.1855某轉(zhuǎn)子的徑向滑動(dòng)軸承，軸承的徑向載荷F = 5x 104 N，軸承寬徑比1 /d = 1.0， 軸頸轉(zhuǎn)速n = 1000r/min，載荷方向一定，工作情況穩(wěn)定，軸承相對間隙w = 0.

6、8小x 10-3 （v為軸頸圓周速度，m/s），軸頸和軸瓦的表面粗糙度R 1 = 3.2 r m， R 2 = 6.3 r m，軸 瓦材料的p = 20 MPa，v = 15 m/s，pv = 15 MPa m/s :油的粘度n =0.028 Pa s。（1）求按混合潤滑（不完全液體潤滑）狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)軸頸直徑d。（2）將由（1）求出的軸頸直徑進(jìn)行圓整（尾數(shù)為0或5），試問在題中給定條件 下此軸承能否達(dá)到液體潤滑狀態(tài)？歡迎共閱56有一滑動(dòng)軸承，軸頸直徑d = 100mm,寬徑比l / d = 1,測得直徑間隙A = 0.12mm，轉(zhuǎn)速n = 2000r/min，徑向載荷F = 8 000N,潤滑油

7、的動(dòng)力粘度丑=0.009 Pa s，軸頸及軸瓦表面不平度的平均高度分別為R1.6 r m，R廣3.2 r m。 試問此軸承是否能達(dá)到液體動(dòng)力潤滑狀態(tài)？若達(dá)不到，在保持持軸承尺寸不變的條件下，要達(dá)到液體動(dòng)力潤滑狀態(tài)可改變哪些參數(shù)？并對其中一種參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。注：C =空！ ,W= 0.8 v v v ；載荷F F F F , 平板間油的粘斯=n =n =n。試分析： 123443211234題58圖（1）哪些情況可以形成壓力油膜？并說明建立液體動(dòng)力潤滑油膜的充分必要條件。（2）哪種情況的油膜厚度最大？哪種情況的油膜壓力最大？（3）在圖（c）中若降低v3,其他條件不變，則油膜壓力和油膜厚度將發(fā)生什么

8、變化？（4）在圖（c）中若減小上，其他條件不變，則油膜壓力和油膜厚度將發(fā)生什么變化？59試在下表中填出液體動(dòng)力潤滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)時(shí)有關(guān)參量的變化趨向（可用代表符 號：上升t；下降I：不定？）。參量最小油膜厚 度h m.n/mm偏心率徑向載荷供油量Q/ (m3/s)軸承溫升寬徑比1/d t 時(shí)油粘度丑t時(shí)相對間隙w t歡迎共閱時(shí)軸頸速度v t時(shí)60試分析題60圖所示四種摩擦副，在摩擦面間哪些摩擦副不能形成油膜壓力，為什 么？ （ v為相對運(yùn)動(dòng)速度，油有一定的粘度。）題60圖61當(dāng)油的動(dòng)力粘圖 及速度v足夠大時(shí)，試判斷題61圖所示的滑塊建立動(dòng)壓油膜的 可能性。A.可能B.不可能C.不一定題61圖例解

9、1.今有一離心泵的徑向滑動(dòng)軸承。已知：軸頸直徑d=60mm，軸的轉(zhuǎn)速n=1500r/min， 軸承徑向載荷F=2600N，軸承材料為ZCuSn5Pb5Zn5。試根據(jù)不完全液體潤滑軸承計(jì)算 方法校核該軸承是否可用？如不可用，應(yīng)如何改進(jìn)？（按軸的強(qiáng)度計(jì)算，軸頸直徑不得 小于48mm）。解題要點(diǎn)：（1）根據(jù)給定的材料為 ZCuSn5Pb5Zn5，可查得：Pp=8MPa，t）=3m/s，Pu =12MPa m/s。（2）按已知數(shù)據(jù)，選定寬徑比l/d=1,得可見u不滿足要求，而p、pu均滿足。故考慮用以下兩個(gè)方案進(jìn)行改進(jìn)；（1）不改變材料，僅減小軸頸直徑以減小速度U。取d為允許的最小直徑48mm, 則仍

10、不能滿足要求，此方案不可用，所以必須改變材料。（2）改造材料，在銅合金軸瓦上澆注軸承合金ZCbSb15Sn5Cu3Cd2,查得p=5MPa, U=8m/s, Pu =5MPa m/s。經(jīng)試算 d=50mm, l=42mm,則U結(jié)論：可用銅合金軸瓦澆注ZCbSb15Sn5Cu3Cd2軸承合金，軸頸直徑d=50mm, 軸承寬度l=42mm。2.如圖所示為兩個(gè)尺寸相同的液體潤滑滑動(dòng)軸承，其工作條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)（相對 間隙中、動(dòng)力粘度”、速度u、軸頸直徑d、軸承寬度l）完全相同。試問哪個(gè)軸承的相歡迎共閱 對偏心率x較大些？哪個(gè)軸承承受徑向載荷F較大？哪個(gè)軸承的耗油量Q較大些？哪 個(gè)軸承發(fā)熱量較大？提示：

11、承載量系數(shù)C =至P 2noZ耗油量系數(shù)CQ= Q和ld)由圖可知，圖a、圖b的最小油膜厚度不同，且hamin hbmin，hmin與偏心率(相對 偏心)X= e / 5= e /(R - r)及相對間隙W =b/r( e為偏心距，5為半徑間隙，5 =R-r) 之間的關(guān)系為對于液體動(dòng)壓軸承能受的徑向載荷為式中，CP為承載量系數(shù)，丑為潤滑油的動(dòng)力粘度。對于l/d1,0, x x人，即圖a的相對偏心大；hmin越小，X越大時(shí)，則Cp越大、F越大，有FaFb，即圖a承受的徑向載荷 大；由耗油量Q = CQw ld , x越大，則耗油量系數(shù)CQ大，有Qa Qb,即圖a的 耗油量大；因X越大，Q大，則圖

12、a的發(fā)熱量小于圖b的。3. 一減速器中的不完全液體潤滑徑向滑動(dòng)軸承，軸的材料為45鋼，軸瓦材料為鑄 造青銅ZCuSn5Pb5Zn5承受徑向載荷F=35kN；軸頸直徑d =190mm；工作長度l=250mm； 轉(zhuǎn)速n =150r/min。試驗(yàn)算該軸承是否適合使用。提示：根據(jù)軸瓦材料，已查得p=8MPa, L =3m/s, Pu =12MPa m/s。解題要點(diǎn)：進(jìn)行工作能力驗(yàn)算:故該軸承適合使用。歡迎共閱.有一不完全液體潤滑徑向滑動(dòng)軸承，直徑d=100mm,寬徑比l/d=1,轉(zhuǎn)速n =1200r/min,軸的材料為45鋼，軸承材料為鑄造青銅ZCuSn10P1。試問該軸承最大可 以承受多大的徑向載荷

13、？提示：根據(jù)材料已查得：PpL15MPa，口 =10m/s，pu =15MPa m/s。解題要點(diǎn)：軸承所能承受的最大徑向載荷必須同時(shí)滿足： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark44 o Current Document (1)F pdn = 15 X100 X100 = 150 000N HYPERLINK l bookmark46 o Current Document F 2(R + R ,=2 X( 0.0016+0.0032) =0.0096 mm minz1 z2(7)驗(yàn)算軸承溫升和工作可靠性計(jì)算液體摩擦系數(shù)日：軸頸角速度=104.72 rad/s因l/

14、d=1,故5=1,則摩擦系數(shù)為供油量：根據(jù)軸承偏心率X和寬徑比l/d，查表并插值計(jì)算，得CQ=0.142,故供油量為=14.7 X 10-6m3/s=882cm3/min歡迎共閱計(jì)算軸承溫升A t :取導(dǎo)熱系數(shù)a = 80 J /(m 2s )時(shí)，則(2.36 x 10-3)(2.36 x 10-3)I 0.0013 )x 1.89 x 106 兀ac pC + sQ V01800 x 900 x 0.142 +3.1416 x 800.0013 x 6.03=13.09進(jìn)口油溫度 t = t -At = 50 - 1309 =43.46(在 3545之間)m 22A t13 09 .出口油溫

15、度t = t + = 50 + -309 =56.55 h，能形成液體動(dòng)壓潤滑。(2)計(jì)算v = 1.7 v時(shí)，軸承的最小油膜厚度：由公式C = 小，根據(jù)其他參數(shù)不變時(shí)，C與v成反比的關(guān)系，當(dāng)v = 0.7v時(shí)，得 p2vlP查附表得X = 0.86，于是因?yàn)閔minh，故該軸承不能達(dá)到液體動(dòng)力潤滑狀態(tài)。55解題要點(diǎn)：(1)按不完全液體潤滑狀態(tài)，設(shè)計(jì)軸頸直徑：由 F /(dl) W p 得(2)計(jì)算軸承相對間隙：(3)計(jì)算偏心率為 :由再由C和l/d = 1.0，查表得x氏0.89。p(4)計(jì)算最小油膜厚度/z ：min(5)計(jì)算許用油膜厚圉h，取S = 2，于是歡迎共閱因?yàn)閔小于h，故該軸承

16、在題中給定的條件下不能達(dá)到液體動(dòng)潤滑狀態(tài)。 min56解題要點(diǎn)：(1)計(jì)算許用油膜厚圉h，取S = 2，于是(2)計(jì)算軸承的相對間唧：(3)計(jì)算軸頸的圓周速圉：(4)計(jì)算軸承的承載量系數(shù)S ： p(5)查表得 x = 0.41。(6)計(jì)算最小油膜厚度h ： min因hmin h，故該軸承能達(dá)到液體動(dòng)力潤滑狀態(tài)。若不能達(dá)到液體動(dòng)力潤滑狀態(tài)，可增大直徑間隙，減小相對偏心率，減小承載量系數(shù)q,增大潤滑油的動(dòng)力粘度!，增大軸頸的圓周速囪來增大最小油膜厚度h min。57解題要點(diǎn)：(1)計(jì)算許用油膜厚圉h，取S = 2，于是(2)計(jì)算相對偏心率為 ：只有當(dāng)h三h，才能達(dá)到液體動(dòng)力潤滑狀態(tài)，得min0.1

17、h= rV (1 - X) = 40 x(1 - x)三 0.009 6 mmmin80則x = 1 - 0.009 6 x 20 = 0.808(3)計(jì)算軸頸圓周速度v：(4)計(jì)算寬徑比/d ：(5)根據(jù)l /d和x值，查表得。p = 4.266。(6)計(jì)算潤滑油的動(dòng)力粘度：由c = 4.266p2nvl廠50000 x (8)2得”=-2- =80Pa - s = 0.182 Pa - s2C vl 2 x 4.266 x 4.189 x 0.12當(dāng)徑向載荷及直徑間隙都提高20%,其他條件不變時(shí)，驗(yàn)算軸承能否達(dá)到液體動(dòng)力潤 滑狀態(tài)：(1)計(jì)算軸承的相對間IW ：(2)計(jì)算承載量系數(shù)C ： p(3)由C和l/d值可查得題557圖，得x = 0.87。 p(4)計(jì)算最小油膜厚度h：min歡迎共閱因?yàn)閔 . h，故不能在到液體動(dòng)力潤滑狀態(tài)。 min58解題要點(diǎn)：(1)題558圖c和d可以形成壓力油膜。形成液體動(dòng)壓油膜的必要及充及條件參見教材所述，即題533及題536參考答案。(2)題558圖c的油膜厚度最大，圖d的油膜壓力最大。(3)圖c中若降低、，其他條件不變，則油膜壓力增大，油膜厚度減小。(4)圖c中若降低匕，其他條件不變，則油膜壓力降低，