滑动轴承习题与参考答案.docx

习题及参考答案一、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 。A. 确定轴承是否能获得液体光滑 B. 限制轴承的发热量 C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 限制轴承的压强P2 在题2图所示的以下几种状况下，可能形成流体动力光滑的有 B、E 。 3 巴氏合金是用来制造 B 。 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， B 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 液体光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的削减 C. 轴颈转速n的削减或载荷F的削减 D. 轴颈转速n的削减或载荷F的增大 6 不完全液体光滑滑动轴承，验算是为了防止轴承 B 。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生乏累点蚀 7 设计液体动力光滑径向滑动轴承时，假设觉察最小油膜厚度hmin不够大，在以下改进设计的措施中，最有效的是 A 。 A. 削减轴承的宽径比 B. 增加供油量 C. 削减相对间隙 D. 增大偏心率 8 在 B 状况下，滑动轴承光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 温度上升时，光滑油的粘度 C 。 A. 随之上升 B. 保持不变 C. 随之降低 D. 可能上升也可能降低 10 动压光滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 D 。 A. 轴颈与轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应光滑油 C. 轴颈与轴承外表之间有相对滑动 D. 光滑油温度不超过50 11 运动粘度是动力粘度及同温度下光滑油 B 的比值。 A. 质量 B. 密度 C. 比重 D. 流速 12 光滑油的 B ，又称确定粘度。 A. 运动粘度 B. 动力粘度 C. 恩格尔粘度 D. 根本粘度 13 以下各种机械设备中， D 只宜承受滑动轴承。 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 两相对滑动的接触外表，依靠吸附油膜进展光滑的摩擦状态称为 D 。 A. 液体摩擦 B. 半液体摩擦 C. 混合摩擦 D. 边界摩擦 15 液体动力光滑径向滑动轴承最小油膜厚度的计算公式是 C 。 A. B. C. D. 16 在滑动轴承中，相对间隙是一个重要的参数，它是 B 及公称直径之比。 A. 半径间隙 B. 直径间隙 C. 最小油膜厚度hmin D. 偏心率 17 在径向滑动轴承中，承受可倾瓦的目的在于 C 。 A. 便于装配 B. 使轴承具有自动调位实力 C. 进步轴承的稳定性 D. 增加光滑油流量，降低温升 18 承受三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于 C 。 A. 进步承载实力 B. 增加光滑油油量 C. 进步轴承的稳定性 D. 削减摩擦发热 19 在不完全液体光滑滑动轴承中，限制值的主要目的是防止轴承 A 。 A. 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， C 是轴承合金巴氏合金。 A. 20CrMnTi B. 38CrMnMo C. ZSnSb11Cu6 D. ZCuSn10P1 21 及滚动轴承相比较，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. 可用于高速状况下 22 径向滑动轴承的直径增大1倍，长径比不变，载荷不变，那么轴承的压强变为原来的 C 倍。 A. 2 B. 1/2 C. 1/4 D. 4 23 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，那么轴承的值为原来的 B 倍。 A. 2 B. 1/2 C. 4 D. 1/4二、填空题 24 不完全液体光滑滑动轴承验算比压是为了防止 ；验算值是为了防止 。 25 在设计动力光滑滑动轴承时，假设减小相对间隙，那么轴承的承载实力将 ；旋转精度将 ；发热量将 。 26 流体的粘度，即流体抗拒变形的实力，它表征流体内部 的大小。 27 光滑油的油性是指光滑油在金属外表的 实力。 28 影响光滑油粘度的主要因素有 与 。 29 两摩擦外表间的典型摩擦状态是 、 与 。 30 在液体动力光滑的滑动轴承中，光滑油的动力粘度及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，多承受青铜材料，这主要是为了进步 实力。 32 不完全液体光滑滑动轴承工作实力的校验公式是 、 与 。 33 形成流体动压光滑的必要条件是 、 、 。 34 不完全液体光滑滑动轴承的主要失效形式是 ，在设计时应验算工程的公式为 、 、 。 35 滑动轴承的光滑作用是削减 ，进步 ，轴瓦的油槽应当开在 载荷的部位。 36 形成液体动力光滑的必要条件1 、2 、3 ，而充分条件是 。 37 不完全液体光滑径向滑动轴承，按其可能的失效应限制 、 、 进展条件性计算。 38 宽径比较大的滑动轴承，为防止因轴的挠曲而引起轴承“边缘接触，造成轴承早期磨损，可承受 轴承。 39 滑动轴承的承载量系数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 在一维雷诺光滑方程中，其粘度是指光滑剂的 粘度。 41 选择滑动轴承所用的光滑油时，对液体光滑轴承主要考虑光滑油的 ，对不完全液体光滑轴承主要考虑光滑油的 。三、问答题42 设计液体动力光滑滑动轴承时，为保证轴承正常工作，应满意哪些条件？ 43 试述径向动压滑动轴承油膜的形成过程。 44 就液体动力光滑的一维雷诺方程，说明形成液体动力光滑的必要条件。 45 液体动力光滑滑动轴承的相对间隙的大小，对滑动轴承的承载实力、温升与运转精度有何影响？ 46 有一液体动力光滑单油楔滑动轴承、在两种外载荷下工作时，其偏心率分别为、，试分析哪种状况下轴承承受的外载荷大。为进步该轴承的承载实力，有哪些措施可供考虑？(假定轴颈直径与转速不允许变更。) 47 不完全液体光滑滑动轴承需进展哪些计算？各有何含义？ 48 为了保证滑动轴承获得较高的承载实力，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？它们的主要区分如何？ 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实力有何影响？在设计时，假设算出的min过小或温升过高时，应如何调整值？ 53 在设计液体动力光滑径向滑动轴承时，在其最小油膜厚度min不够牢靠的状况下，如何调整参数来进展设计？四、分析计算题 54 某一径向滑动轴承，轴承宽径比，轴颈与轴瓦的公称直径mm，轴承相对间隙，轴颈与轴瓦外表微观不平度的十点平均高度分别为，在径向工作载荷F、轴颈速度v的工作条件下，偏心率，能形成液体动力光滑。假设其他条件不变，试求： 1当轴颈速度进步到时，轴承的最小油膜厚度为多少？ 2当轴颈速度降低为时，该轴承能否到达液体动力光滑状态？ 注：承载量系数Cp计算公式 承载量系数Cp值参见下表Cp 55 某转子的径向滑动轴承，轴承的径向载荷，轴承宽径比，轴颈转速，载荷方向确定，工作状况稳定，轴承相对间隙v为轴颈圆周速度，m/s，轴颈与轴瓦的外表粗糙度，轴瓦材料的，油的粘度。 1求按混合光滑(不完全液体光滑)状态设计时轴颈直径。 2将由1求出的轴颈直径进展圆整尾数为0或5，试问在题中给定条件下此轴承能否到达液体光滑状态？ 56 有一滑动轴承，轴颈直径，宽径比，测得直径间隙，转速，径向载荷，光滑油的动力粘度，轴颈及轴瓦外表不平度的平均高度分别为，。试问此轴承是否能到达液体动力光滑状态？假设达不到，在保持轴承尺寸不变的条件下，要到达液体动力光滑状态可变更哪些参数？并对其中一种参数进展计算。 注：57 有一滑动轴承，轴颈及轴瓦的公称直径为，直径间隙，轴承宽度，径向载荷，轴的转速，轴颈及轴瓦孔外表微观不平度的十点平均高度分别为及。试求：1该轴承到达液体动力光滑状态时，光滑油的动力粘度应为多少？2假设将径向载荷及直径间隙都进步20%，其他条件不变，问此轴承能否到达液体动力光滑状态？注：参考公式承载量系数见下表0.30.40.50.60.7Cp0.39158 如图58所示，两平板相对运动速度；载荷，平板间油的粘度。试分析：题 58图1哪些状况可以形成压力油膜？并说明建立液体动力光滑油膜的充分必要条件。2哪种状况的油膜厚度最大？哪种状况的油膜压力最大？3在图c中假设降低，其他条件不变，那么油膜压力与油膜厚度将发生什么变更？4在图c中假设减小，其他条件不变，那么油膜压力与油膜厚度将发生什么变更？59 试在下表中填出液体动力光滑滑动轴承设计时有关参量的变更趋向可用代表符号：上升；下降：不定？。参量最小油膜厚度min/mm偏心率径向载荷供油量Q/m3/s轴承温升宽径比时油粘度时相对间隙时轴颈速度时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？为相对运动速度，油有确定的粘度。题 60图61 当油的动力粘度及速度v足够大时，试推断题61图所示的滑块建立动压油膜的可能性。A. 可能 B. 不行能 C. 不愿定题 61图例解1.今有一离心泵的径向滑动轴承。：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。试依据不完全液体光滑轴承计算方法校核该轴承是否可用？如不行用，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依据给定的材料为ZCuSn5Pb5Zn5，可查得：=8MPa，=3m/s，=12MPa·m/s。2按数据，选定宽径比l/d=1，得可见不满意要求，而p、p均满意。故考虑用以下两个方案进展改进；1不变更材料，仅减小轴颈直径以减小速度。取d为允许的最小直径48mm，那么仍不能满意要求，此方案不行用，所以必需变更材料。2改造材料，在铜合金轴瓦上浇注轴承合金ZCbSb15Sn5Cu3Cd2，查得=5MPa，=8m/s，=5MPa·m/s。经试算d=50mm，l=42mm，那么结论：可用铜合金轴瓦浇注ZCbSb15Sn5Cu3Cd2轴承合金，轴颈直径d=50mm，轴承宽度l=42mm。2. 如下图为两个尺寸一样的液体光滑滑动轴承，其工作条件与构造参数相对间隙、动力粘度、速度、轴颈直径d、轴承宽度l完全一样。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：承载量系数 耗油量系数 由图可知，图a、图b的最小油膜厚度不同，且，及偏心率相对偏心及相对间隙e为偏心距，为半径间隙，=R-r之间的关系为对于液体动压轴承能受的径向载荷为式中，CP为承载量系数，为光滑油的动力粘度。对于l/d1.0, 0.75的动压轴承，可得出如下结论：1越小，那么越大，有，即图a的相对偏心大；2越小，越大时，那么CP越大、F越大，有Fa>Fb，即图a承受的径向载荷大；3由耗油量，越大，那么耗油量系数CQ大，有，即图a的耗油量大；4因越大，Q大，那么图a的发热量小于图b的。3. 一减速器中的不完全液体光滑径向滑动轴承，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。试验算该轴承是否相宜运用。提示：依据轴瓦材料，已查得=8MPa，=3m/s，=12MPa·m/s。解题要点：进展工作实力验算：故该轴承相宜运用。4. 有一不完全液体光滑径向滑动轴承，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：依据材料已查得：=15MPa，=10m/s，=15MPa·m/s。解题要点：轴承所能承受的最大径向载荷必需同时满意：1150 000 N2=23875 N。故Fmax=23 875N。5. 试设计一齿轮减速器的液体动力光滑向心滑动轴承。：径向载荷F=25 000N，轴颈直径d=115mm，轻颈转速n=1000r/min。解题要点：1确定轴承构造型式承受整体式构造，轴承包角2确定轴承构造参数取l/d=1，那么轴承工作宽度l为l/d=1×115mm=115mm3选择轴瓦材料计算轴承的p、与p值选择轴瓦材料依据p、与p值，选用11-6锡锑轴承合金ZSnSb11Cu6，其=25MPa，=80m/s，=20MPa·m/s。轴颈系钢制，淬火精磨。4选定轴承相对间隙与轴承协作公差，取确定轴承直径间隙为 mm选定轴承协作公差时，应使选协作的最小与最大协作间隙接近轴承的理论间隙。现选定协作为，那么轴瓦孔径D=，轴颈直径，最大间隙，最小间隙。5选定光滑油依据轴承的值，选用L-AN32机械油，取运动粘度v40=32cSt32×10-6m2/s，密度，比热容c=1800J/kg 。计算平均温度tm下光滑油的动力粘度：取tm=50，查得50，L-AN32的运动粘度v50=1922.6cSt, 取v50=19 cSt19×10-6m2/s，得其动力粘度为：6计算轴承工作实力计算轴承承载量系数：确定偏心率：依据CP与l/d值，计算最小油膜厚度；选定轴瓦与轴颈外表粗糙度，那么=0.026>2(Rz1+Rz2)=2×0.0016+0.0032=0.0096 mm7验算轴承温升与工作牢靠性计算液体摩擦系数：轴颈角速度=104.72 rad/s因l/d=1, 故，那么摩擦系数为供油量：依据轴承偏心率与宽径比l/d，查表并插值计算，得CQ=0.142，故供油量为×10-6m3/s=882 cm3/min计算轴承温升：取导热系数时，那么进口油温度 (在3545之间)出口油温度+<80进、出口油温相宜。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光滑。液体动力光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及轴瓦外表不平度的高度之与，设计计算的关键在于合理选择参数。至于详细计算步骤，可以视详细状况，灵敏应用。液体动力光滑流淌轴承应用了部分液体动力学理论与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，设计计算是不难驾驭的。但是，轴承的设计计算只是一个方面，轴承构造是否合理，制造、装配是否正确，光滑是否得当等，都对轴承的正常工作有很大影响，必需予以留意。五、习题参考答案1、选择题1 A 2 B 3 B 4 B 5 D 6 B 7 A 8 B9 C 10 D 11 B 12 B 13 D 14 D 15 C16 B 17 C 18 C 19 A 20 C 21 B 22 C 23 B2、填空题 24 过度磨损；过热产生胶合 25 增大；进步；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 ，式中，v运动粘度；动力粘度；光滑油的密度 31 耐磨 32 ； 33 两工作外表间必需构成楔形间隙；两工作外表间必需充溢具有确定粘度的光滑油或其他流体；两工作外表间必需有确定的相对滑动速度，其运动方向必需保证能带动光滑油从大截面流进，从小截面流出。 34 磨损及胶合：； 35 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min，其中为许用油膜厚度；=，其中，S为平安系数，、分别为轴颈与轴瓦的外表粗糙度十点平均高度。 37 ； 38 自动调心 39 增大，减小40 动力41 粘度；油性光滑性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、轴颈速度的工作条件下，偏心率时的最小油膜厚度：由，mm，得mm。min=由，查附表得。计算许用油膜厚度，取S = 2，于是由于min,能形成液体动压光滑。2计算时，轴承的最小油膜厚度：由公式，依据其他参数不变时，及v成反比的关系，当时，得查附表得，于是因为min，故该轴承不能到达液体动力光滑状态。55 解题要点：1按不完全液体光滑状态，设计轴颈直径：由得2计算轴承相对间隙：3计算偏心率：由再由与，查表得。4计算最小油膜厚度：5计算许用油膜厚度，取，于是因为小于，故该轴承在题中给定的条件下不能到达液体动光滑状态。56 解题要点：1计算许用油膜厚度，取，于是2计算轴承的相对间隙：3计算轴颈的圆周速度：4计算轴承的承载量系数：5查表得。6计算最小油膜厚度：因，故该轴承能到达液体动力光滑状态。假设不能到达液体动力光滑状态，可增大直径间隙，减小相对偏心率，减小承载量系数，增大光滑油的动力粘度，增大轴颈的圆周速度来增大最小油膜厚度。57 解题要点：1计算许用油膜厚度，取，于是2计算相对偏心率：只有当，才能到达液体动力光滑状态，得 0.009 6 mm 那么 3计算轴颈圆周速度：4计算宽径比：5依据与值，查表得。6计算光滑油的动力粘度：由 得 当径向载荷及直径间隙都进步20%，其他条件不变时，验算轴承能否到达液体动力光滑状态：1计算轴承的相对间隙：2计算承载量系数：3由与值可查得题557图，得。4计算最小油膜厚度：因为，故不能在到液体动力光滑状态。58 解题要点：1题558图c与d可以形成压力油膜。形成液体动压油膜的必要及充及条件参见教材所述，即题533及题536参考答案。2题558图c的油膜厚度最大，图d的油膜压力最大。3图c中假设降低，其他条件不变，那么油膜压力增大，油膜厚度减小。4图c中假设降低，其他条件不变，那么油膜压力降低，油膜厚度增大。59 解题要点：参 量最小膜厚min偏心率径向载荷供油量Q轴承温升宽径比时油粘度时相对间隙时轴颈速度时60 解题要点：题60图中的四种摩擦副，只有图c能形成油膜压力，其他三种摩擦副均不能形成油膜压力。这是因为图a的摩擦副没有楔形间隙；图b的摩擦副不是沿边运动方向呈从大到小的楔形间隙；图d的摩擦副两平面间没有相对运动速度。61 解题要点：应选B。因为两滑块均以速度v运动，那么两滑块变成相对静止，没有发生相对运动，不满意建立动压油膜的条件，因此不行能建立动压油膜。第 16 页