1、15滑动轴承习题与参考答案习题与参考答案、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 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Fj=OC)(珂V对D)E)3巴氏合金是用来制造 A.B.双层或多层金属轴瓦D.非金属轴瓦单层金属轴瓦C.含油轴承轴瓦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的增加或载何F的增大B.轴颈转速
2、n的增加或载何F的减少C.轴颈转速n的减少或载何F的减少D.轴颈转速n的减少或载何F的增大6不完全液体润滑滑动轴承，验算 pv乞pv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8910111213141516171819施中，最有效的是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. J：d(1 - ) B.品d(1 )C.讯d(1 - )/2 D. h
3、min d(1 )/2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.半径间隙二R - r B.直径间隙厶二D - dD.C.最小油膜厚度hmin偏心率在径向滑动轴承中，采用可倾瓦的目的在于B.使轴承具有自动调位能力A.便于装配C.提高轴承的稳定性D增加润滑油流量，降低温升采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于B.A.提高承载能力D.减少摩擦发热增加润滑油油量C.提高轴承的稳定性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， 是轴承合金（巴氏合金）。A. 20CrMnTi B. 38Cr
4、MnMoC. ZSn Sb11Cu6 D. ZCuS n10P121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. 2 B. 1/2 C. 1/4 D. 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. 2 B. 1/2 C. 4 D. 1/4二、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
5、隙 ，贝U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
6、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 载何的部位。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 Cp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 兰=6 v（h 丁）中，其粘度 是指润滑剂的 粘度。泳 h341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
7、 ，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 生=6 V（h 3h0），说明形成液体动力润滑的必要条件。ex h45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 0.6、2 -0.8，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
8、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 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
9、表面微观不平度的十点平均高度分别为Rz1 = 1.6m， Rz2 =3.2m，在径向工作载荷 F、轴颈速度V的工作条件下，偏心率瓷=0.8，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 v = 1.7v时，轴承的最小油膜厚度为多少？（2） 当轴颈速度降低为 v=0.7v时，该轴承能否达到液体动力润滑状态？F屮2注：承载量系数 Cp计算公式Cp :承载量系数Cp值参见下表（l/d =1）70.60.650.70.750.80.850.90.95Cp1.2531.5281.9292.4693.3724.8087.77217.1855某转子的径向滑动轴承，轴承的径向载荷 F
10、=5 104 N，轴承宽径比l /d =1.0，轴颈转速n =1000r/min，载荷方向一定，工作情况稳定，轴承相对间隙 -=0.84、v 10 J （v为轴颈圆 周速度，m/s），轴颈和轴瓦的表面粗糙度 Rzi =32二m，Rz2 =6.3m，轴瓦材料的p=20MPa , v=15m/s，pv=15MPa 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I/d =1，测得直
11、径间隙厶=0.12mm，转速n =2000r/min，径向载荷F =8000N，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 =1.6m，Rz2 =3.2 Jm。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。F 屮 （注：Cp , =0.84 v 102W57 有一滑动轴承，已知轴颈及轴瓦的公称直径为 d =80mm，直径间隙总=0.1mm，轴承宽度I =120 mm，径向载荷F = 50 000 N，轴的转速n = 1 000 r/min，轴颈及轴瓦孔表面
12、微观不 平度的十点平均高度分别为及 Rz1 =1.6m, Rz2 =3.2m。试求：注：参考公式F 厂Cp；.r 2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 F1,平板间 油的粘度1 = 2 = 3 = 4。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，
13、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3 Q/ (m /s)轴承温升也t/C宽径比l /d f时油粘度口 f时相对间隙屮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
14、。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ZCuS n5Pb5Z n5，可查得：p】=8MPa， ! 1 =3m/s ,P l=12MPa m/s。(2)按已知数据，选定宽径比l/d=1，得(3)仍不能满足要求，此方案不可用，所以必须改变材料。p =5MPa， =8m/s， P 】=5MPa m/s。经试算 d=50
15、mm， l=42mm，则 = = 3.93m/s; b J60 1000 60 1000p. =1.24 3.93 =4.87MPa m/s ： p I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：F屮2承载量系数 Cp二2W耗油量系数 Cq二Q/(= ld)由图可知，
16、图a、图b的最小油膜厚度不同，且hamin ”： hbmin，hmin与偏心率(相对偏心) 二e/二e/(R-r)及相对间隙/r (e为偏心距，：为半径间隙，=R-r)之间的关系为hmin -(1 - )对于液体动压轴承能受的径向载荷为2F =2Cp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a承受的径向载荷 大;(3) 由耗油量Q =C. 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
17、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，! I=3m/s， l-P )=12MPa m/s。解题要点：进行工作能力验算:二dn 二 190 15060 1000 一 60 1000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：pl=15MPa，=10m/s，p：】=15MPa
18、 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:(1) Fmpdl=15 100 100 =150 000(2)J5 19100 100 =238751200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l为l/d=1 x 115mm=115mm(3)选择轴瓦材料计算轴承的p、：和p值p -1.89 6.02 =1.11.38MPa m/s选
19、择轴瓦材料根据p、u和pu值，选用11-6锡锑轴承合金(ZSnSb11Cu6),其【p】=25MPa, l=80m/s, p l=20MPa m/s。轴颈系钢制，淬火精磨。(4)选定轴承相对间隙 屮和轴承配合公差= 0.8 10 0.25 =0.8 10 6.020.25 = 1.25 10“，取 =1.3 10 确定轴承直径间隙为 =0.0013 115=0.1495 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 115HZ，贝峙由瓦孔径 D= 1 1500.035，轴颈直径d =11515，最大间隙d7. ：max = 0.035mm 0.155
20、mm = 0.190mm，最小间隙：ma 0.120mm。(5)选定润滑油根据轴承的Ip、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：50 =刀50 =900 19 10=0.0171N S/m2(6)计算轴承工作能力 计算轴承承载量系数：225000 0.00132 0.0171 6.02 0.115确
21、定偏心率：根据Cp和l/d值,=0.652计算最小油膜厚度hmin ；hmin = d，-1 - 二115 0.0013 1 -0.6522 2=0.026mm选定轴瓦和轴颈表面粗糙度 Rz1 =1.6m, Rz2 = 3.2m，贝Uhmin =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J :轴颈角速度2-n 2 3.1416 1000 = = 60 60=104.72 rad/s因l/d=1,故=1，则摩擦系数为= 2.36 10J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
22、.142,故供油量为Q f |d =0.142 0.0013 6.02 0.115 0.115m3/s=14.7X 10-6m3/s=882 cm3/min计算轴承温升趾：取导热系数as =80J/(m2 s T )时，贝U进口油温度 ttm - =50 T- 1309 T =43.46T （在 3545T之间）2 2出口油温度 t2 二 tm =50 T + H09 T =56.55T h，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。37p w p ； pv w pv ； v w v38自动调心39增大，减
23、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，偏心率二=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 0.001 5 (1 -0.8) mm = 0.012 mm由瓷=0.8，查附表得Cp =3.372。计算许用油膜厚度h，取S= 2，于是h =S(Rz1 Rz2) =2 (1.6 3.2)m =9.6m =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
24、膜厚度：F屮2由公式Cp ，根据其他参数不变时，Cp与v成反比的关系，当v =0.7v时，得2W查附表得 =0.86，于是hmin =r*(1-瓷)=40 0.001 5 (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)设计轴颈直径:按不完全液体润滑状态,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hmin。57解题要点：(1)计算许用油膜厚度h，取S = 2，于是h二S(Rz1 Rz2) =2 (1.6 3.2)m =9.6m =0.0096 mm(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0 1hmin =r (1 - ) = 40
