滑动轴承习题与参考答案.pdfVIP

1习题与参考答案一、选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)1验算滑动轴承最小油膜厚度hmin的目的是。A.确定轴承是否能获得液体润滑B.控制轴承的发热量C.计算轴承内部的摩擦阻力D.控制轴承的压强P2在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有。3巴氏合金是用来制造。A.单层金属轴瓦B.双层或多层金属轴瓦C.含油轴承轴瓦D.非金属轴瓦4在滑动轴承材料中，通常只用作双金属轴瓦的表层材料。A.铸铁B.巴氏合金C.铸造锡磷青铜D.铸造黄铜5液体润滑动压径向轴承的偏心距e随而减小。A.轴颈转速n的增加或载荷F的增大B.轴颈转速n的增加或载荷F的减少C.轴颈转速n的减少或载荷F的减少D.轴颈转速n的减少或载荷F的增大6不完全液体润滑滑动轴承，验算pvpv是为了防止轴承。A.过度磨损B.过热产生胶合C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀7设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度hmin不够大，在下列改进设计的措2施中，最有效的是。A.减少轴承的宽径比dlB.增加供油量C.减少相对间隙D.增大偏心率8在情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。A.重载B.高速C.工作温度高D.承受变载荷或振动冲击载荷9温度升高时，润滑油的粘度。A.随之升高B.保持不变C.随之降低D.可能升高也可能降低10动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是。A.轴颈和轴承间构成楔形间隙B.充分供应润滑油C.轴颈和轴承表面之间有相对滑动D.润滑油温度不超过5011运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油的比值。A.质量B.密度C.比重D.流速12润滑油的，又称绝对粘度。A.运动粘度B.动力粘度C.恩格尔粘度D.基本粘度13下列各种机械设备中，只宜采用滑动轴承。A.中、小型减速器齿轮轴B.电动机转子C.铁道机车车辆轴D.大型水轮机主轴14两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为。A.液体摩擦B.半液体摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦15液体动力润滑径向滑动轴承最小油膜厚度的计算公式是。A.)1(min=dhB.)1(min+=dhC.2)1(min=dhD.2)1(min+=dh16在滑动轴承中，相对间隙是一个重要的参数，它是与公称直径之比。A.半径间隙rR=B.直径间隙dD=C.最小油膜厚度hminD.偏心率17在径向滑动轴承中，采用可倾瓦的目的在于。A.便于装配B.使轴承具有自动调位能力C.提高轴承的稳定性D.增加润滑油流量，降低温升18采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于。A.提高承载能力B.增加润滑油油量C.提高轴承的稳定性D.减少摩擦发热19在不完全液体润滑滑动轴承中，限制pv值的主要目的是防止轴承。3A.过度发热而胶合B.过度磨损C.产生塑性变形D.产生咬死20下述材料中，是轴承合金（巴氏合金）。A.20CrMnTiB.38CrMnMoC.ZSnSb11Cu6D.ZCuSn10P121与滚动轴承相比较，下述各点中，不能作为滑动轴承的优点。A.径向尺寸小B.间隙小，旋转精度高C.运转平稳，噪声低D.可用于高速情况下22径向滑动轴承的直径增大1倍，长径比不变，载荷不变，则轴承的压强p变为原来的倍。A.2B.12C.14D.423径向滑动轴承的直径增大1倍，长径比不变，载荷及转速不变，则轴承的pv值为原来的倍。A.2B.12C.4D.14二、填空题24不完全液体润滑滑动轴承验算比压p是为了避免；验算pv值是为了防止。25在设计动力润滑滑动轴承时，若减小相对间隙，则轴承的承载能力将；旋转精度将；发热量将。26流体的粘度，即流体抵抗变形的能力，它表征流体内部的大小。27润滑油的油性是指润滑油在金属表面的能力。28影响润滑油粘度的主要因素有和。29两摩擦表面间的典型摩擦状态是、和。30在液体动力润滑的滑动轴承中，润滑油的动力粘度与运动粘度的关系式为。（需注明式中各符号的意义）31螺旋传动中的螺母、滑动轴承的轴瓦、蜗杆传动中的蜗轮，多采用青铜材料，这主要是为了提高能力。32不完全液体润滑滑动轴承工作能力的校验公式是、和。33形成流体动压润滑的必要条件是、。34不完全液体润滑滑动轴承的主要失效形式是，在设计时应验算项目的公式为、。35滑动轴承的润滑作用是减少，提高，轴瓦的油槽应该开在载荷的部位。36形成液体动力润滑的必要条件1、2、3，而充分条件是。37不完全液体润滑径向滑动轴承，按其可能的失效应限制、进行条件性计算。38宽径比较大的滑动轴承（dl1.5），为避免因轴的挠曲而引起轴承“边缘接触”，造成轴承早期磨损，可采用轴承。439滑动轴承的承载量系数pC将随着偏心率的增加而，相应的最小油膜厚度hmin也随着的增加而。40在一维雷诺润滑方程30)(6hhhvxp=中，其粘度是指润滑剂的粘度。41选择滑动轴承所用的润滑油时，对液体润滑轴承主要考虑润滑油的，对不完全液体润滑轴承主要考虑润滑油的。三、问答题42设计液体动力润滑滑动轴承时，为保证轴承正常工作，应满足哪些条件？43试述径向动压滑动轴承油膜的形成过程。44就液体动力润滑的一维雷诺方程30)(6hhhvxp=，说明形成液体动力润滑的必要条件。45液体动力润滑滑动轴承的相对间隙的大小，对滑动轴承的承载能力、温升和运转精度有何影响？46有一液体动力润滑单油楔滑动轴承、在两种外载荷下工作时，其偏心率分别为6.01=、8.02=，试分析哪种情况下轴承承受的外载荷大。为提高该轴承的承载能力，有哪些措施可供考虑？(假定轴颈直径和转速不允许改变。)47不完全液体润滑滑动轴承需进行哪些计算？各有何含义？48为了保证滑动轴承获得较高的承载能力，油沟应做在什么位置？49何谓轴承承载量系数Cp？Cp值大是否说明轴承所能承受的载荷也越大？50滑动轴承的摩擦状态有哪几种？它们的主要区别如何？51滑动轴承的主要失效形式有哪些？52相对间隙对轴承承载能力有何影响？在设计时，若算出的hmin过小或温升过高时，应如何调整值？53在设计液体动力润滑径向滑动轴承时，在其最小油膜厚度hmin不够可靠的情况下，如何调整参数来进行设计？四、分析计算题54某一径向滑动轴承，轴承宽径比0.1=dl，轴颈和轴瓦的公称直径80=dmm，轴承相对间隙5001.0=，轴颈和轴瓦表面微观不平度的十点平均高度分别为m6.11=zR，m2.32=zR，在径向工作载荷F、轴颈速度v的工作条件下，偏心率8.0=，能形成液体动力润滑。若其他条件不变，试求：（1）当轴颈速度提高到vv7.1=时，轴承的最小油膜厚度为多少？（2）当轴颈速度降低为vv7.0=时，该轴承能否达到液体动力润滑状态？注：承载量系数Cp计算公式vlFC22p=承载量系数Cp值参见下表（1=dl）50.60.650.70.750.80.850.90.95Cp1.2531.5281.9292.4693.3724.8087.77217.1855某转子的径向滑动轴承，轴承的径向载荷N1054=F，轴承宽径比0.1=dl，轴颈转速rmin0001=n，载荷方向一定，工作情况稳定，轴承相对间隙34108.0=v（v为轴颈圆周速度，ms），轴颈和轴瓦的表面粗糙度m2.31=zR，m3.62=zR，轴瓦材料的MPa20=p，ms15=v，msMPa15=pv，油的粘度sPa028.0=。（1）求按混合润滑(不完全液体润滑)状态设计时轴颈直径d。（2）将由（1）求出的轴颈直径进行圆整（尾数为0或5），试问在题中给定条件下此轴承能否达到液体润滑状态？56有一滑动轴承，轴颈直径mm100=d，宽径比1=dl，测得直径间隙mm12.0=，转速rmin0002=n，径向载荷N0008=F，润滑油的动力粘度sPa009.0=，轴颈及轴瓦表面不平度的平均高度分别为m6.11=zR，m2.32=zR。试问此轴承是否能达到液体动力润滑状态？若达不到，在保持轴承尺寸不变的条件下，要达到液体动力润滑状态可改变哪些参数？并对其中一种参数进行计算。注：342P108.02=vvlFC57有一滑动轴承，已知轴颈及轴瓦的公称直径为mm80=d，直径间隙mm1.0=，轴承宽度mm120=l，径向载荷N00050=F，轴的转速rmin0001=n，轴颈及轴瓦孔表面微观不平度的十点平均高度分别为及m2.3Rm6.1z21=zR。试求：（1）该轴承达到液体动力润滑状态时，润滑油的动力粘度应为多少？（2）若将径向载荷及直径间隙都提高20%，其他条件不变，问此轴承能否达到液体动力润滑状态？6注：参考公式p22CvlF=承载量系数pC见下表（1=dl）0.30.40.50.60.70.80.9Cp0.3910.5890.8531.2531.9293.3727.77258如图58所示，已知两平板相对运动速度1v2v3v4v；载荷4F3F2F1F，平板间油的粘度4321=。试分析：题58图（1）哪些情况可以形成压力油膜？并说明建立液体动力润滑油膜的充分必要条件。（2）哪种情况的油膜厚度最大？哪种情况的油膜压力最大？（3）在图（c）中若降低3v，其他条件不变，则油膜压力和油膜厚度将发生什么变化？（4）在图（c）中若减小3F，其他条件不变，则油膜压力和油膜厚度将发生什么变化？59试在下表中填出液体动力润滑滑动轴承设计时有关参量的变化趋向（可用代表符号：上升；下降：不定？）。参量最小油膜厚度hminmm偏心率径向载荷NF供油量Q（m3s）轴承温升Cot宽径比dl时油粘度时相对间隙时轴颈速度v时60试分析题60图所示四种摩擦副，在摩擦面间哪些摩擦副不能形成油膜压力，为什么？（v为相对运动速度，油有一定的粘度。）题60图761当油的动力粘度及速度v足够大时，试判断题61图所示的滑块建立动压油膜的可能性。A.可能B.不可能C.不一定题61图例解1.今有一离心泵的径向滑动轴承。已知：轴颈直径d=60mm，轴的转速n=1500rmin，轴承径向载荷F=2600N，轴承材料为ZCuSn5Pb5Zn5。试根据不完全液体润滑轴承计算方法校核该轴承是否可用？如不可用，应如何改进？（按轴的强度计算，轴颈直径不得小于48mm）。解题要点：（1）根据给定的材料为ZCuSn5Pb5Zn5，可查得：p=8MPa，=3ms，P=12MPams。（2）按已知数据，选定宽径比ld=1，得smMPapMPadlFpsmdn40.371.4722.0722.06060260071.410006015006014.3100060=可见不满足要求，而p、p均满足。故考虑用以下两个方案进行改进；（1）不改变材料，仅减小轴颈直径以减小速度。取d为允许的最小直径48mm，则smdn77.310006015004814.3100060=仍不能满足要求，此方案不可用，所以必须改变材料。（2）改造材料，在铜合金轴瓦上浇注轴承合金ZCbSb15Sn5Cu3Cd2，查得p=5MPa，=8ms，P=5MPams。经试算d=50mm，l=42mm，则8psmMPappMPadlFpsmdnFb，即图a承受的径向载荷大；（3）由耗油量ldCQQ=，越大，则耗油量系数CQ大，有baQQ，即图a的耗油量大；（4）因越大，Q大，则图a的发热量小于图b的。3.一减速器中的不完全液体润滑径向滑动轴承，轴的材料为45钢，轴瓦材料为铸造青铜ZCuSn5Pb5Zn5承受径向载荷F=35kN；轴颈直径d=190mm；工作长度l=250mm；转速n=150rmin。试验算该轴承是否适合使用。提示：根据轴瓦材料，已查得p=8MPa，=3ms，P=12MPams。解题要点：进行工作能力验算：psmMPalFnpsmdnpMPadlFp=2(Rz1+Rz2)=2（0.0016+0.0032）=0.0096mm（7）验算轴承温升和工作可靠性计算液体摩擦系数：轴颈角速度6010001416.32602=n=104.72rads因ld=1故1=，则摩擦系数为12361036.210013.055.01089.10013.072.1040171.055.0=+=+=p供油量：根据轴承偏心率和宽径比ld，查表并插值计算，得CQ=0.142，故供油量为smldCQQ115.0115.002.60013.0142.03=14.710-6m3s=882cm3min计算轴承温升t：取导热系数=smJas2(80）时，则03.60013.0801416.3142.090018001089.10013.01036.263+=+=sQCcpt=13.09进口油温度5021=tttm209.13=43.46(在3545之间)出口油温度5022=+=tttm+209.13=56.5580进、出口油温合适。计算结果说明，具有上述参数的滑动轴承可以获得液体动力润滑。液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算的首要问题在于验算最小油膜厚度是否大于两倍轴颈与轴瓦表面不平度的高度之和，设计计算的关键在于合理选择参数。至于具体计算步骤，可以视具体情况，灵活应用。液体动力润滑流动轴承应用了部分液体动力学理论和高等数学概念来说明动压油楔中各参数间的关系，只要抓住主要问题，设计计算是不难掌握的。但是，轴承的设计计算只是一个方面，轴承结构是否合理，制造、装配是否正确，润滑是否得当等，都对轴承的正常工作有很大影响，必须予以注意。五、习题参考答案1、选择题1A2B3B4B5D6B7A8B9C10D11B12B13D14D15C16B17C18C19A20C21B22C23B2、填空题1324过度磨损；过热产生胶合25增大；提高；增大26摩擦阻力27吸附28温度；压力29干摩擦；不完全液体摩擦；液体摩擦30)kgm()sPa(2=v，式中，v运动粘度；动力粘度；润滑油的密度31耐磨32dLFp=p；100L19nFpv=p；vv33两工作表面间必须构成楔形间隙；两工作表面间必须充满具有一定粘度的润滑油或其他流体；两工作表面间必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须保证能带动润滑油从大截面流进，从小截面流出。34磨损与胶合：pp；pvpv；vv35摩擦：传动效率；不承受36必要条件参见题533；充分条件为：保证最小油膜厚度hminh，其中h为许用油膜厚度；h=)(21zzRRS+，其中，S为安全系数，1zR、2zR分别为轴颈和轴瓦的表面粗糙度十点平均高度。37pp；pvpv；vv38自动调心39增大，减小40动力41粘度；油性（润滑性）3、问答题（参考答案从略）4、分析计算题54解题要点：（1）计算在径向工作载荷F、轴颈速度v的工作条件下，偏心率8.0=时的最小油膜厚度：由0.1=dl，80=dmm，得80=lmm。hmin=mm0.012mm)8.01(5001.040)1(=r由8.0=，查附表得372.3p=C。计算许用油膜厚度h，取S=2，于是mm60.009m9.6m)2.36.1(2)(21=+=+=zzRRSh由于hminh能形成液体动压润滑。（2）计算vv7.1=时，轴承的最小油膜厚度：由公式vlFC22p=，根据其他参数不变时，pC与v成反比的关系，当vv7.0=时，得14817.47.0372.3p=C查附表得86.0=，于是mm40.008mm)86.01(5001.040)1(min=rh因为hminh，故该轴承不能达到液体动力润滑状态。55解题要点：（1）按不完全液体润滑状态，设计轴颈直径：由)(dlFp得mm50mm120105)(4=dlpFd（2）计算轴承相对间隙：ms2.62ms0001601005014.3000160=dnv02001.01062.28.0108.03434=v（3）计算偏心率：由09.705.062.2028.0202001.01052242p=vlFC再由pC和0.1=dl，查表得89.0。（4）计算最小油膜厚度minh：mm8050.002mm0.89)-(102001.025)1(min=rh（5）计算许用油膜厚度h，取2=S，于是mm0.019m91m)3.62.3(2)(21=+=+=zzRRSh因为minh小于h，故该轴承在题中给定的条件下不能达到液体动润滑状态。56解题要点：（1）计算许用油膜厚度h，取2=S，于是mm60.009m9.6m)2.36.1(2)(21=+=+=zzRRSh（2）计算轴承的相对间隙：2001.010012.0=d（3）计算轴颈的圆周速度v：ms10.47ms0001600002100000160=dnv（4）计算轴承的承载量系数pC：3611.01.047.10009.0220.0010008222p=vlFC（5）查表得41.0=。（6）计算最小油膜厚度minh：15mm0.035mm)41.01(2001.050)1(min=rh因minhh，故该轴承能达到液体动力润滑状态。若不能达到液体动力润滑状态，可增大直径间隙，减小相对偏心率，减小承载量系数pC，增大润滑油的动力粘度，增大轴颈的圆周速度v来增大最小油膜厚度minh。57解题要点：（1）计算许用油膜厚度h，取2=S，于是mm60.009m9.6m)2.36.1(2)(21=+=+=zzRRSh（2）计算相对偏心率：只有当minhh，才能达到液体动力润滑状态，得)1(801.040)1(min=rh0.0096m