機械設(shè)計試題及答案第十章滑動軸承課件

第十章滑動軸承填空題判斷題問答題10－1在滑動軸承中，根據(jù)其滑動表面摩擦狀態(tài)的不同，可分為

和

軸承。答案：液體摩擦滑動軸承；非液體摩擦滑動軸承10－2多油楔軸承在空載運行時，軸與各軸瓦處于某個_______位置上，形成幾個有承載能力的_______,它的支承反力有助于軸的______答案：偏心；油楔；穩(wěn)定運轉(zhuǎn)10－3推力軸承用來承受_________載荷。當(dāng)與向心軸承聯(lián)合使用時，可以承受________載荷。推力軸承的工作面可以是軸端面或軸上的環(huán)形平面，一般機器上大多采用空心軸頸或多環(huán)軸頸。多環(huán)軸頸不僅能承受_______載荷，還可以承受________載荷。答案：軸向；復(fù)合；軸向；雙面的軸向。

10－4軸瓦材料應(yīng)具有足夠的_______強度，_______強度和_______能力。為了提高軸瓦的強度，可以采用_______金屬和________金屬的軸瓦結(jié)構(gòu)。答案：抗壓；疲勞；承受沖擊；雙；三10－5為使?jié)櫥瓦M入整個摩擦面間，對于長徑比L／d較小的軸承只須開一個_______，對于長徑比大，可靠性要求高的軸承，須開設(shè)_________,使油能可靠地潤滑整個摩擦表面之間。答案：油孔；油槽

10－9設(shè)計液體摩擦動壓向心滑動軸承時，若軸承人口溫度ti

＜35～40℃，則表示軸承不易達(dá)到________狀態(tài)。此時需加大_______,并適當(dāng)?shù)亟档洼S瓦及軸頸的_________，再作計算答案：熱平衡；間隙；表面粗糙度10—10液體摩擦動壓滑動軸承通常的冷卻辦法，是在軸承座中加入________，以帶走多余的熱量，使軸承的溫度降低。但此時油的________增大，因而________加大，產(chǎn)生的_______也有一定增加，為此采用加快潤滑油的_________速度來冷卻軸承，要求在一定的________下向軸承供油。為了加強冷卻效果，須在軸承________區(qū)開上附加__________,以利潤滑油的循環(huán)。為加強熱量從軸瓦間軸承座上傳導(dǎo)，不應(yīng)在兩者之間存在不流動的__________。答案：水套；粘度；阻力；熱量；循環(huán)；壓力；非承載；油溝；空氣泡。10－11充足的供油量是產(chǎn)生液體摩擦的必要條件。一般說來，采用各種方法供油，一方面是為了補充_______油量；另一方面也是為了借助于這部分油量帶走一部分________，從而使軸承不致發(fā)生________現(xiàn)象答案：軸承兩端漏出；摩擦熱量；過熱

10－12為把潤滑油導(dǎo)入整個潤滑面間，須開設(shè)油槽或油孔。（1）對于縱向油槽，當(dāng)徑向載荷相對軸承不轉(zhuǎn)動時，應(yīng)開在哪個零件上？（2）當(dāng)徑向載荷相對軸承轉(zhuǎn)動時，應(yīng)開在哪個零件上？（3）縱向油槽的長度一般應(yīng)稍短于哪個零件的長度？這樣就可以防止油過多地從油槽兩端流失，從而減少進入潤滑部位的油量。（1）軸，（2）軸承；（3）軸瓦答案：軸承；軸；軸瓦10－13液體摩擦動壓向心滑動軸承，相當(dāng)偏心距反映了軸承的承載能力。（1）當(dāng)載荷很小或軸頸轉(zhuǎn)速很高時，X接近于哪個值？hmin等于多少？（2）當(dāng)載荷很大或軸頸轉(zhuǎn)速很低時，x近似等于多少？hmin等于多少？答案：X接近于0，hmin

等于；X近似等于1，hmin等于010－14設(shè)計動壓式向心軸承時，若長徑比L／d取得較大，會帶來下列哪種后果？（1）軸承泄漏量大、承載能力低、溫升高；（2）軸承端泄量大、承載能力低，溫升低；（3）軸承端泄量小、承載能力高，溫升高；（4）軸承端泄量小、承載能力高，溫升低答案：軸承端泄量小、承載能力高、溫升高10－17一滑動軸承，軸頸表面粗糙度為RZ＝0．0032mm，軸瓦表面粗糙度為RZ=0．0063mm，為保證其處于液體摩擦狀態(tài)下工作，該軸承最小油膜厚度必須大于下列哪個值？(1)9.5μm(2)14.24μm(3)19μm(4)28.5μm答案：19μm

【例10－1】設(shè)計一電動機液體向心滑動軸承，已知軸承載荷P＝35kN，軸頸直徑d＝100mm，電動機轉(zhuǎn)速n＝1000r／min，軸承工作時的包角a＝180°。試確定：（1）軸瓦材料入（2）潤滑油的牌號。（3）潤滑油的流量。（4）最小油膜厚度。（5）軸與孔的公差配合及表面粗糙度。解1．選擇軸承材料參照教材中表12－5推薦的軸承長徑比L／d，電機主軸承的長徑比L／d＝0．6～1．5，為計算方便可取L／d＝1，則L＝d＝100mm參照教材中表12－2常用金屬軸瓦的使用性能，選ZCHSnsb11－6作為軸瓦材料，并查得[P]=25Mpa,[v]=80m/s,[pv]=20MPam/s［對照題目中給定條件及選定的有關(guān)許用值，可以看到能滿足電機軸承的工作要求］2．初選潤滑油選30號機械油潤滑，并假定tm＝50℃

，其運動粘度v50＝28CSt，取y50＝0．98g／cm3［查圖4－7]，則50=v50y50=0.9×28=0.0252Pas

3．計算油膜厚度4.計算臨界最小油膜厚度設(shè)軸頸經(jīng)過淬火后精磨，表面粗糙度，軸瓦孔徑精鏜，表面粗糙度為，由表7-6知，RZ1=3.2m,RZ2=6.3m滿足軸承工作的可靠性要求。5．驗算潤滑油的入口溫度首先按式且=1，故根據(jù)x=0.6136和L/d=1,查圖12—27得并取C=1800J/(kg℃),y=900kg/m3,aS=80w/(m2℃),故潤滑入口溫度為：可見軸承不易達(dá)到熱平衡狀態(tài)。解決途徑有；（1）選用粘度較低的潤滑油潤滑。選用20號機械油，y50=20cst,50=0.018pas,Cp=1.859,x=0.6913,hmin=15.435m<2hminc=19m。故不滿足軸承工作可靠性要求。（2）取較大的直徑間隙，降低軸承及軸頸表面粗糙度。取⊿＝0.15mm，軸頸表面粗糙度為，軸瓦表面粗糙度為，則⊿值位于⊿max與

⊿min之間驗算⊿max值當(dāng)⊿max=0.161mm時，根據(jù)Cpmax

和L/d的值查表12—7知，x1=0.8根據(jù)x1和L/d的值查表12—7得，演算⊿min查表12—7知,x2=0.04375查表12—7知,由以上驗算可以看出，所選配合不實用（2）另選配合則空的公差為，軸的公差為最大間隙⊿max=0。035－(－0.155)=0.190mm最小間隙⊿min=0－(－0.120）=0.120mm⊿值位于⊿max與

⊿min之間驗算⊿max值當(dāng)⊿max=0.161mm時，max=0.0019,Cpmax=4.713,x1=0.85,hmin1=14.25m>2hminc=9.6m,f1=0.0023,,⊿t1=16.2℃,tf1=41.9℃(接近40℃，熱平衡條件可滿足)演算⊿min當(dāng)⊿min=0.120mm時，min=0.0012,Cpmin=1.912,x2=0.7,hmin2=18m>2hminc=9.6m,f2=0.00263,⊿12=35.65℃>35℃，（熱平衡條件可滿足）由以上驗算可以看出，所選配合是合適的10－17試述對開式滑動軸承和整體式滑動軸承的結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用。答：對開式滑動軸承使軸的安裝和拆卸都較方便，在一定范圍內(nèi)可以調(diào)整軸承孔與軸頸間的間隙。允許通過軸瓦與軸肩端面的接觸來承受不大的軸向力整體式滑動軸承結(jié)構(gòu)簡單，但拆裝不方便。磨損后，軸承間隙無法調(diào)整。多用于間歇性工作和低速輕載的簡單機器中。10－18為什么采用多油楔滑動軸承能改善高速滑動軸承工作時的穩(wěn)定性？答：由于多抽楔滑動軸承的扇形塊是支承在球面上的，它的傾斜度可隨軸頸位置的不同自動地調(diào)整，以適應(yīng)不同的載荷、轉(zhuǎn)速和軸的彈性變形偏斜等情況，保持軸頸與軸瓦的適當(dāng)間隙，從而能建立起可靠的液體摩擦潤滑油膜，可以改善高速滑動軸承工作時的穩(wěn)定性。10－19對軸瓦材料的主要要求是什么？答：軸瓦材料應(yīng)選那些與軸頸相互摩擦?xí)r，摩擦系數(shù)小和磨損小的減摩、耐磨材料。除此之外還應(yīng)滿足下列要求。（1）抗粘著性。一般用與鋼相匹配不易產(chǎn)生粘著的材料，就可具備抗粘著性。（2）適應(yīng)性。軸承適應(yīng)軸的彎曲和其它幾何形狀誤差的能力叫軸承的適應(yīng)性。（3）容納異物的能力。當(dāng)摩擦表面混入異物時，能嵌入軸瓦材料中而不外露，以使軸頸及軸瓦表面不受磨損。（4）抗疲勞性。抵抗多次重復(fù)作用的變應(yīng)力在材料表層引起裂紋和脫落的能力。（5）強度軸瓦材料要具有足夠的抗壓強度、疲勞強度和承受沖擊的能力。（6）抗腐蝕性。抵抗礦物油潤滑劑長期使用后，氧化而生成酸性的膠狀沉積物對軸瓦腐蝕的能力。（7）價格及來源。價廉和易于獲得以及更換軸瓦停機所帶來的損失。10—20用常用的軸瓦材料有哪幾種？其主要特點是什么？答：常用軸瓦有金屬和非金屬兩類。金屬軸瓦包括如下幾種。（l）鑄鐵。具有耐磨性和潤滑作用。（2）軸承合金。錫基軸承合金的抗腐蝕能力高，抗粘著能力強，與鋼背結(jié)合后較牢固；鋁基軸承合金抗腐蝕能力較差。（3）銅合金。強度、硬度較高，但容納異物及適應(yīng)性均較差，如鑄造鋁青銅。（4）鋁合金。強度高、耐腐蝕、導(dǎo)熱性良好。但要求軸頸表面有高硬度和低的表面粗糙度。（5）陶質(zhì)金屬。不同金屬粉末燒結(jié)，壓制而成軸瓦材料。這種材料制成的含油軸承，具有自潤滑性。但韌性小，宜用于平穩(wěn)無沖擊載荷及中低速度情況下。非金屬軸瓦包括如下幾種。（4）豎直放置的軸承，全環(huán)油槽應(yīng)開設(shè)在軸承的上端。（5）當(dāng)要求潤滑油單向流動以改善水平軸的端部密封時，或豎直軸要由下向上地吸油時，可開設(shè)螺旋油槽。其螺旋線的方向應(yīng)保證油流方向與所要求的相一致。（6）油槽的剖面形狀，應(yīng)避免邊緣有銳角及棱角，以便油流入被潤滑表面之間。10—21用試述非液體摩擦滑動軸承的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則。答：滑動軸承的失效往往是幾種失效形式并存，相互影響，很難把它們截然分開。其中磨料磨損和粘著磨損是主要的失效形式。設(shè)計非流體摩擦滑動軸承，主要是在軸承的直徑d和長度L決定以后，進行比壓p和pv的驗算。對于比壓小的軸承，還要進行速度v的驗算。10－22試述非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計方法。答；設(shè)計時，一般已知軸的直徑d，轉(zhuǎn)速n和軸承載荷P，從后進行下列計算。（1）根據(jù)工作條件和使用要求，確定軸承的結(jié)構(gòu)型式。查表確定軸瓦材料。（2）參考表中推薦的L／d值，據(jù)已知直徑d確定軸承的長度L。（3）驗算軸承的承載能力：p<[p],pv<[pv],v<[v]并選擇配合。

10－23試述軸承直徑間隙的選擇原則。答：直徑間隙應(yīng)根據(jù)軸承所銅材料的性質(zhì)、載荷大小、轉(zhuǎn)速高低等一系列因素綜合考慮，適當(dāng)選擇。載荷越大，最小間隙越小時，其直徑間隙應(yīng)選得小一些。轉(zhuǎn)速越高，最小間隙越大，摩擦系數(shù)也較大，溫升也較高，要求良好冷卻，直徑間隙應(yīng)選得大一些。對要求旋轉(zhuǎn)精度高的軸承，也應(yīng)選擇較小的直徑間隙。軸承材料的膨脹系數(shù)越大，應(yīng)選擇較大的直徑間隙。其具體值可參照書上所列表格中計算平均直徑間隙的經(jīng)驗公式。10—26說明滑動軸承潤滑劑的選用原則。答：