滑动轴承习题解答

1、第十二章 滑动轴承习题及参考解答、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 52 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C. 含油轴承轴瓦B. 双层或多层金属轴瓦D. 非金属轴瓦4 在滑动轴承材料中，A. 铸铁C. 铸造锡磷青铜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 而减小A. 轴颈转速 n的增加或载荷 F 的

2、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pv 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施中，最有效的是A. 减少轴承的宽径比 l /dB. 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B. 高速C. 工作温度高A. 重载D. 承受变载荷或振动冲击载荷1温度升高时，润滑油的粘度 。A.

3、随之升高 B. 保持不变C. 随之降低D. 可能升高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91011121314151617181920212223A. 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 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油A. 质量 B. 密度 润滑油的 ，又称绝对粘度。A. 运动粘度C. 恩格尔粘度的比值。C. 比重 D. 流速B. 动力粘度D. 基本粘度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. 大型水轮机主轴两相对滑动的接触表面，

4、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. hmind(1 )B. hmind(1 )C. hmind(1 )/ 2 D. hmind(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 R r B. 直径间隙 D dC. 最小油膜厚度 hminD. 偏心率在径向滑动轴承中，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

5、加润滑油油量C. 提高轴承的稳定性D.减少摩擦发热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.产生咬死下述材料中， 是轴承合金(巴氏合金) 。A. 20CrMnTiB. 38CrMnMoC. ZSnSb11Cu6D. ZCuSn10P1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. 1/2C. 1/4D. 4径向滑动轴承的直径增大1

6、 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. 1/2C. 4D. 1/4、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

7、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 （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

8、， 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 p 6 v（h 3h0） 中，其粘度 是指润滑剂的 粘度。xh341 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。p （h h0 ）44 就液体动力润滑的一维雷诺方程 6 v 3 0 ，说明形成液体动力润滑的必要条件。xh345 液体动力润滑滑动轴承的相对间隙 的大小

9、，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 、 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

10、计时，若算出的 h min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h min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 80 mm，轴承相对间隙0.001 5 ，轴颈和轴瓦表面微观不平度的十点平均高度分别为Rz1 1.6 m ， Rz2 3.2 m ，在径向工作载荷 F、轴颈速度 v 的工作条件下，偏心率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

11、.7v 时，该轴承能否达到液体动力润滑状态？F2注：承载量系数 Cp 计算公式 Cpp 2 vl承载量系数 Cp 值参见下表（ l / d 1）0.60.650.70.750.80.850.90.95Cp1.2531.5281.9292.4693.3724.8087.77217.18455 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 ，轴颈转速 n 1 000 r/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Rz1 3.2 m ，Rz2 6.3 m，轴瓦材料的p

12、 20MPa，v 15 m/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 100 mm ，宽径比 l/d 1，测得直径间隙0.12 mm ，转速 n 2 000r/min ，径向载荷 F 8 000 N ，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

13、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 2 4 3注： CP,0.84 v 10 3P 2 vl57 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0.1mm ，轴承宽度 l 120mm ，径向载 荷 F 50 000 N ， 轴 的 转 速 n 1000r/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,R z2 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为多少？2）若将径向载荷及直径间隙都提高 2

14、0%，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2 v2l Cp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 5 58 图所示，已知两平板相对运动速度v1 v2 v3 v4 ；载荷 F4 F3 F2 F1 ，平板间油的粘度1 2 34 。试分析：题 5 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，则油膜压力和油膜厚度将发

15、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；下降：不定？）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 t/ C宽径比 l /d 时油粘度 时相对间隙 时轴颈速度 v 时60 试分析题 560 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 5 60 图61 当油的动力粘度 及速度 v足够大时，试判断题 561 图所示的滑块建立动压油膜的可能性。A. 可

16、能 B. 不可能 C. 不一定题 5 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， P =12MPam/s2）按已知数据，选定宽径比 l/d=1，得dn 3.14 60 15004.71 m/s60 1000 60 1000F 2600p

17、0.722 MPadl 60 60p 0.722 4.71 3.40 MPa m/s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dn3.14 48 150060 100060 10003.77m/ 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 p =5MPa ，=8m/s， P =5MPam/s。经试算 d=50mm，l=42mm ，则dn60 10003.14 50 150060 10003.93m/s

18、F 2600p 1.24MPa pdl 50 42p 1.24 3.93 4.87MPa m/s p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 、动力粘度 、速度 、轴颈直径 d、 F 较大？哪个轴承的耗油量 Q 较大些？哪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 轴承宽度 l ）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个轴承发热量较大？提示：承载量系数耗油量系数CPF22lCQ Q/( ld)由图可知，图 a、图 b 的最小油膜厚度不同，且 hamin h

19、bmin ，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 ）之间的关系为hmin r （1 ）对于液体动压轴承能受的径向载荷为2l F 2 CP式中， CP为承载量系数， 为润滑油的动力粘度。对于 l/d1.0,0.75 的动压轴承，可得出如下结论：（1） hmin 越小，则 越大，有 ab ，即图 a 的相对偏心大；（2） hmin 越小， 越大时，则 CP越大、 F越大，有 FaFb，即图 a承受的径向载荷大；（3）由耗油量 Q CQ ld ， 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，

20、 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/s， P =12MPam/s。解题要点： 进行工作能力验算：p F 35000 0.737MPa pdl 190 250dn 190 150 1.49m/s60 1000 60 1000Fn19100l35000 15019100 2501.1

21、MPa m/s p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：1） F p dl 15 100 100 150 000 N（2） Fp 19100ln 故 Fmax=23 875N 。15 19100 1001200=238755. 试设计一齿轮减速器的液体动力润滑向心滑动轴承。

22、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 115mm=115mm （3）选择轴瓦材料 计算轴承的 p、 和 p 值已知：径向载荷 F=25 000N ，轴颈直径 d=115mm ，轻颈转速 n=1000r/minp dl25000115 1151.89MPadn 3.1416 115 100060 1000 600006.02m/ sp 1.89 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 =25MP

23、a，=80m/s， p =20MPa m/s。轴颈系钢 制，淬火精磨。（4）选定轴承相对间隙 和轴承配合公差0.8 10 3 0.25 0.8 10 3 6.020.25 1.25 10 3 ，取 1.3 10 3 确定轴承直径间隙为d 0.0013 115 0.1495 mmH7 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。现选定配合为 115 ，则轴瓦孔径 d7D= 11500.035 ， 轴 颈 直 径 d 115 00.112505 ， 最 大 间 隙 max 0.035mm 0.155mm 0.190mm ， 最 小 间 隙max 0.120mm 。（5）选

24、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（3210-6m2/s），密度900kg / m3 ，比热容 c=1800J/kg ）。计算平均温度 tm 下润滑油的动力粘度：取 tm=50 ，查得 50， L-AN32 的运动粘度 v50=1922.6cSt, 取 v50=19 cSt（1910-6m2/s），得其动力粘度为：50 v50 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：F2CPP2l25000 0.001321.7842 0.0171 6.02 0.115确定偏心率=0.652：根据 CP和 l/d值，计算最小油膜厚度 hmin ；d115hmin =1 0.0013 1 0.652m