13滑动轴承习题与参考答案

1、B、E 。E)3巴氏合金是用来制造A.单层金属轴瓦C.含油轴承轴瓦4在滑动轴承材料中，A.铸铁C.铸造锡磷青铜习题与参考答案、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 AA. 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P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B 。B. 双层或多层金属轴瓦D.非金属轴瓦B通常只用作双金属轴瓦的表层材料。B. 巴氏合金D.铸造黄铜5液体润滑动压径向轴承的偏心距e随 B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

2、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pv pv是为了防止轴承 B_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施中，最有效的是 A 。A.减少轴承的宽径比l/dC.减少相对间隙B.增加供油量D.增大偏心率在 B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8910111213141516171819C. 工作温度高温度升高时，润滑油的粘度A. 随之升高D. 承受变载荷或振动冲击载荷B. 保持不变C.随之降低D. 可能升高

3、也可能降低动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是_DA. 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 50 C运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油B 的比值。A.质量B.密度C.比重润滑油的B，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F列各种机械设备中，D只宜采用滑动轴承。D.流速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 D_。A.液体摩擦B.半液体摩擦C. 混合摩擦D.边界摩擦液体动力润滑径向滑动轴承最小油膜厚

4、度的计算公式是C 。A. hmind(1)B. hmind(1)C. hmind(1)/2D. hmind(1)/2在滑动轴承中，相对间隙是一个重要的参数，它是B与公称直径之比。A.半径间隙R rB.直径间隙D dC.最小油膜厚度hmin在径向滑动轴承中，采用可倾瓦的目的在于A.便于装配C.提高轴承的稳定性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C.提高轴承的稳定性D.偏心率C 。B.使轴承具有自动调位能力D.增加润滑油流量，降低温升C_。B.增加润滑油油量D.减少摩擦发热pv值的主要目的是防止轴承 在不完全液体润滑滑动轴承中，限制B.过度磨损D.产生咬死A.过度发热而胶合C.产生

5、塑性变形20下述材料中， C是轴承合金（巴氏合金）。A. 20CrMnTiB. 38CrMnMoC. ZSn Sb11Cu6D. ZCuS n10P121与滚动轴承相比较，下述各点中，B不能作为滑动轴承的优点。（滚动轴承精度更高）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 C倍。A. 2B. 1/2C. 1/4D. 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 B 倍。A. 2B. 1/2C. 4D. 1/4二、填空题24 不完全液体润滑滑动轴

6、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

7、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（l/d 1.5）,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。39滑动轴承的承载量系数C p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-P（h h。）6 v3中，xh3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

8、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丄 6 v（h 3h0），说明形成液体动力润滑的必要条件。xh45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1 0.6、20.8，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

9、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l /d 1.0，轴颈和轴瓦的公称直径d 80mm，轴承相对间隙 0.001 5，轴颈和轴瓦表面微观不平度的十点

10、平均高度分别为Rz1 1.6 m，F、轴颈速度v的工作条件下，偏心率0.8，能形成液体动力Rz2 3.2 m，在径向工作载荷 润滑。若其他条件不变，试求：（1）当轴颈速度提高到 v（2）当轴颈速度降低为 V1.7v时，轴承的最小油膜厚度为多少？0.7v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Cp2 vl承载量系数Cp值参见下表（l/d 1）0.60.650.70.750.80.850.90.95Cp1.2531.5281.9292.4693.3724.8087.77217.1855某转子的径向滑动轴承，轴承的径向载荷 F 5 104 N，轴承宽径比l /d 1.0，轴颈

11、转 速n 1 000r/min，载荷方向一定，工作情况稳定，轴承相对间隙0.84 v 10 3 （v为轴颈圆周速度，m/s），轴颈和轴瓦的表面粗糙度 Rzi 3.2 m，Rz2 6.3 m，轴瓦材料的p 20 MPa， v 15 m/s，pv 15 MPa m/s，油的粘度0.028 Pa s。（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d 100mm，宽径比l /d 1，测得直径间隙0.12mm，转速n 2 000r/min，径向载荷F 8 0

12、00N，润滑油的动力粘度0.009 Pa s，轴颈及轴瓦表面不平度的平均高度分别为Rz1 1.6 m，Rz2 3.2 m。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：Cp2 vl1057 有一滑动轴承，已知轴颈及轴瓦的公称直径为d 80 mm，直径间隙0.1mm，轴承宽度l120 mm，径向载荷F50 000 N，轴的转速n1 000r/min，轴颈及轴瓦孔表面微观不平度的十点平均高度分别为及Rz1 1.6 m, Rz2 3.2 m。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

13、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?注：参考公式 F 2-VCP承载量系数Cp见下表（l/d 1）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Vi V2 V3 V4;载荷F4 F3 F2 Fl,平板间 油的粘度1234。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V3，其他条件不变，则油膜压力和油

14、膜厚度将发生什么变化？（4）在图（c）中若减小F3，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f; 下降不定？）。4曰. 参量最小油膜厚度h min/mm偏心率径向载荷F/N供油量Q/ (m3/s)轴承温升t/ C宽径比l /d f时油粘度 f时相对间隙f时轴颈速度v f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61当油的动力粘度A.可能及速度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。B.不可能C.不

15、一定I I门门题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=1500r/min, 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，=3m/s ,=12MPa m/s。(2) 按已知数据，选定宽径比l/d=1，得dn60 1000314 60 15004.7160 1000m /sp匸遡0.722dl 60 60MPa0.722 4.713.

16、40MPam/ s可见u不满足要求，而p、pu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 u。取d为允许的最小直径48mm，dn60 10003.14 48 15003 7760 1000m/s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=5MPa，=8m/s， P =5MPa m/s。经试算 d=50mm， l=42mm，则dn3.14 50 150060 1000F 2600Pdl 50 42p 1.24 3.9360 10001.24MPa p4.87MPa m/s

17、3.93m/s结论：可用铜合金轴瓦浇注 ZCbSb15S n5Cu3Cd2轴承合金，轴颈直径 d=50m m,轴承宽度 l=42mm。2. 如图所示为两个尺寸相同的液体润滑滑动轴承，其工作条件和结构参数(相对间隙屮、动力粘度、速度、轴颈直径d、轴承宽度I)完全相同。试问哪个轴承的相对偏心率 较大些？哪个轴承承受径向载荷 F较大？哪个轴承的耗油量 Q较大些？哪个轴承发热量较大?提示:2承载量系数cp耗油量系数CQ Q/( ld)由图可知，图a、图b的最小油膜厚度不同，且haminhbmin，hmin与偏心率(相对偏心) e/ e/(R r)及相对间隙/r (e为偏心距，为半径间隙，=R-r)之间

18、的关系为hmin r (1)对于液体动压轴承能受的径向载荷为2 l2cp式中，Cp为承载量系数，为润滑油的动力粘度。对于l/dw 1.0,Fb，即图3承受的径向载荷 大;(3) 由耗油量Q CQ Id， 越大，则耗油量系数Cq大，有Qa Qb，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=150r/min。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，=3m

19、/s， P =12MPa m/s。解题要点：进行工作能力验算:F 35000 dl 190 2500.737MPa pdn60 1000Fn19100l190 15060 100035000 15019100 2501.49m/ s1.1MPa m/s故该轴承适合使用4.有一不完全液体润滑径向滑动轴承，直径d=100mm，宽径比l/d=1，转速n=1200r/min,轴的材料为45钢，轴承材料为铸造青铜 ZCuSn10P1。试问该轴承最大可 以承受多大的径向载荷？提示：根据材料已查得：P =15MPa，=10m/s， p =15MPa m/s。解题要点:轴承所能承受的最大径向载荷必须同时满足:

20、(1) F p dl 15 100 100150 000(2) Fp 191001n15 19100 1001200=23875故 Fmax=23 875N 。F=25 000N，轴颈直径5试设计一齿轮减速器的液体动力润滑向心滑动轴承。已知：径向载荷 d=115mm，轻颈转速 n=1000r/min。解题要点：(1) 确定轴承结构型式采用整体式结构，轴承包角360(2) 确定轴承结构参数取l/d=1，则轴承工作宽度I为l/d=1 x 115mm=115mm(3) 选择轴瓦材料计算轴承的p、和p值Fdl250001.89MPa115 115m/ s丄 3.1416 115 WOO 6.0260

21、1000 600001.89 6.02 1.11.38MPa m/s选择轴瓦材料根据p、和p值，选用11-6锡锑轴承合金(ZSnSb11Cu6),其p =25MPa,=80m/s, p =20MPa m/s。轴颈系钢制，淬火精磨。(4)选定轴承相对间隙 B和轴承配合公差0.8 10 3 0.250.8 10 3 6.020.251.25 10 3，取 1.3 10 3确定轴承直径间隙为d 0.0013 1150.1495 mm选定轴承配合公差时，应使选配合的最小和最大配合间隙接近轴承的理论间隙厶。现选定配合为115也，则轴瓦孔径D=1150.035，轴颈直径d 115，最大间隙d7max 0.

22、035mm0.155mm0.190mm，最小间隙 max 0.120mm。(5) 选定润滑油根据轴承的p、值，选用L-AN32机械油，取运动粘度V40=32cSt(32X1O-6m2/s), 密度 900kg/m3，比热容 c=1800J/(kg C)。计算平均温度tm下润滑油的动力粘度：取 tm=50C，查得 50C, L-AN32 的运动粘度 V50=1922.6cSt,取 V50=19 cSt (19X10-6m2/s)，得其动力粘度为：50v50 900 19 10 6 0.0171N S/m2(6) 计算轴承工作能力计算轴承承载量系数：2 2c F25000 0.0013CP1.78

23、42 l 2 0.01716.02 0.115确定偏心率：根据Cp和l/d值，=0.652计算最小油膜厚度hmin ；d115hmin=10.001310.65222=0.026mm选定轴瓦和轴颈表面粗糙度Rz11.6 m, Rz23.2 m，则hmin=0.0262(Rz1+Rz2)=2 X( 0.0016+0.0032) =0.0096 mm(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2 n 2 3.1416 100060 60=104.72 rad/s因l/d=1,故 1，则摩擦系数为0.550.0171 104.720.0013 1.89 1060.55 0.0013

24、12.3610 3供油量：根据轴承偏心率和宽径比l/d，查表并插值计算，得Cq=0.142,故供油量为Q CqId 0.142 0.0013 6.02 0.115 0.115m3/s=14.7X 10-6m3/s=882cm3/min计算轴承温升t :取导热系数as 80J/(m2 s C)时，则2.36 100.00131.89 106C Cq1800 900 0.1423.1416 800.0013 6.03C =13.09 C进口油温度 t, tm1 50 C- 1309 C =43.46C （在 3545C之间）2 2出口油温度 t2 tm 50 C + H09 C =56.55C h

25、，其中h为许用油膜厚度; h = S(Rz1 Rz2)，其中，S为安全系数，Rz1、Rz2分别为轴颈和轴瓦的表面粗糙度十点平均高度。37 p w p ； pv w pv ； v w v38 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0.8时的最小油膜厚度: 由 l/d 1.0 , d 80 mm, 得 l 80 mm。h min= r (1)40 0.0015 (10.8) mm 0.012 mm由0.8，查附表得Cp 3.372。计算许用油膜厚度h，取S= 2，于是

26、h S(Rz1Rz2) 2 (1.6 3.2) m 9.6 m 0.009 6 mm由于hmin h，能形成液体动压润滑。(2) 计算v 1.7v时，轴承的最小油膜厚度：查附表得0.86，于是Cp 欝 4.817)40 0.0015 (1 0.86) mm 0.008 4 mm 因为hmin V h，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 F/(dl) h，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Cp，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hmin57解题要点：(1) 计算许用油膜厚度h，取S 2，于是hS(Rz1Rz2) 2 (1.6 3.2) m 9.6 m 0.009 6mm(2) 计算相对偏心率：只有当hmin h，才能达到液体动力润滑状态，得hminr (1)0.140(180) 0.00