贵州大学机械设计课程教案第12章滑动轴承

第十七章滑动轴承

一、选择题

17-1 下列各种机械设备中,___只采用滑动轴承.

(1)大型蒸汽蜗轮发电机主轴(2)轧钢机轧辊支承(3)精密车床主轴(4)汽车车轮支承

17-2下列各种机械设备中,___只采用滑动轴承.

(1)蒸汽机车车轮支承(2)内燃机车车轮支承(3)电力机车车轮支承(4)汽车车轮支承

17-3下列各种机械设备中,___只采用滑动轴承.

(1)大型水轮发电机主轴(2)电动机转子(3)中小型减速器齿轮轴(4)铁路客车车辆车轮支承

17-4 下列各种机械设备中,___目前主要采用滑动轴承.

(1)低速大功率柴油机曲轴(2)精密机床主轴(3)传动齿轮箱(4)发动机废气蜗轮增压器转子

17-5 含油轴承是采用___制成的.

(1)硬木(2)硬橡皮(3)粉末冶金(4)塑料

17-6 下列材料中,___不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料.

(1)ChSnSb8—4 (2)HT200 (3)GCr15 (4)ZCuPb30

17-7 下列材料中,可作为滑动轴承衬使用的是___.

(1)ZChSnSb12—4—10 (2)38SiMnMo (3)GCr15SiMn (4)20CrMnTi

17-8 下列材料中,___是巴氏合金.

(1)ZChPbSb17—17—2 (2)GCr15 (3)20CrMnTi (4)38CrMnMo

17-9 巴氏合金是用来制造___.

(1)单层金属轴瓦 (2)双层及多层金属轴瓦 (3)含油轴承轴瓦 (4)非金属轴瓦

17-10 在滑动轴承轴瓦及轴承衬材料中,用于高速、重载轴承,能承受变载荷及冲击载荷的是___.

(1)铅青铜 (2)巴氏合金 (3)铅锡合金 (4)灰铸铁

17-11 在滑动轴承轴瓦材料中,最易用于润滑充分的低速重载轴承的是___.

(1)铅青铜 (2)巴氏合金 (3)吕青铜 (4)锡青铜

17-12 滑动轴承的润滑方法,可以根据___来选择.

(1)平均压强P (2)轴颈圆周速度υ (4)pυ值

17-13 在滑动轴承中,时,应采用___.

(1)油脂润滑 (2)油杯润滑 (3)油环或飞溅润滑 (4)压力循环润滑

17-14 动压向心滑动轴承在获得液体摩擦时,轴心位置o1、轴承孔中心位置o及轴承中的油压分布,将如图中___所示.

17-15 如题17-15图a所示滑动轴承最大油膜压力位置,润滑油在横截面上的速度分布应如题17-15图b中___所示.

17-16 如图所示的动压向心滑动轴承中,油膜压力分布形状如图中曲线___所示.

17-17 如图所示开有周向油槽的动压向心滑动轴承中,油膜的压力分布形状将如图中曲线___所示.

17-18 有一向心滑动轴承,拆下后发现轴瓦表面承载部位有如下图所示轴向及周向油槽,并在中部用一油孔与润滑油路相通,由此可以断定该轴承是___.

(1)脂润滑轴承 (2)混合摩擦轴承 (3)液体摩擦轴承 (4)边界摩擦轴承

题17-14图题17-15图

题17-17图题17-17图题17-18图17-19 在非液体润滑滑动轴承中,限制p值的主要目的是___.

(1)防止轴承衬材料过度磨损 (2)防止轴承衬材料发生塑性变形 (3)防止轴承称材料因压力过大而过度发热 (4)防止出现过大的摩擦阻力矩

17-20 起重机卷筒的转速n=8.3r/min,轴颈直径d=80mm,宽径比B/d=1.2,轴承所承受的最大载荷F=80000N.现在能提供的轴瓦材料及许用比压[p]为: 1)HT200,[p]=4N/mm2;

2)ZCuA110Fe3,[p]=15N/mm2; 3)ZCuSn5Pb5Zn5,[p]=8N/mm2; 4)ZCuPb30,[p]=25N/mm2.若只考虑经济性按1)→2)→3)→4)次序优先采用.若同时考虑使用要求和经济要求,则设计该轴承时,轴瓦材料应选取___.

(1) 1) (2) 2) (3) 3) (4) 4)

17-21 在非液体润滑滑动轴承设计中,限制pυ值的主要目的是___.

(1)防止轴承因过度发热而产生胶合 (2)防止轴承过度磨损 (3)防止轴承因发热而产生塑性变形

17-22 如图所示的推力轴承中,止推盘上的工作表面做成如图___所示的形状,以利于形成液体动压润滑油膜,并保证在起动工况下能正常工作.

17-23 静压轴承与动压轴承相比较,___不能作为静压轴承的优点.

(1)能在极低速下正常工作 (2)机器起动和停车时,也能保证液体摩擦 (3)油膜刚度较大 (4)设备及维护费用低

题17-22图

17-24 在静压轴承中必须采用节流器,它的种类和参数将与___密切相关.

(1)轴承的摩擦力矩 (2)轴承的润滑油流量 (3)轴承的油膜刚度 (4)轴承的极限转速

17-25 设计动压向心轴承时,若发现最小油膜厚度h min 不够大,在下列改进措施中,最有效的是___.

(1)增大相对间隙Ψ (2)增大供油量 (3)减小轴承的宽径比B/d (4)换用粘度较低的润滑油

17-26 动压滑动轴承能建立油压的条件中,不必要的条件是___.

(1)轴颈与轴瓦间构成楔形间隙 (2)充分供应润滑油 (3)轴颈与轴孔表面之间有相对运动,使润滑油从大口流向小口 (4)润滑油温度不超过50℃

17-27 液压动压润滑轴承轴颈在轴承中的位置,可由___两个参数确定.

(1)轴径半径r 和最小油膜厚度h min (2)相对间隙Ψ和偏心率ε (3)相对间隙Ψ和偏心距e (4)偏心距e 和偏位角θ

17-28 在滑动轴承中,相对间隙Ψ是一个重要的参数,它是___之比.

(1)直径间隙△与公称直径 (2)半径间隙δ与公称直径 (3)最小间隙h min 与直径间隙△ (4)最小间隙h min 与公称直径

17-29 动压向心滑动轴承最小油膜厚度h min 的计算公式是___.

(1) min (1)h d ψε=- (2) min (1)h d ψε=+ (3) min (1)h r ψε=-

(4) min (1)h r ψε=+

17-30 一滑动轴承,已知其直径间隙△=0.08mm,现测得它的最小油膜厚度h min =21μm,轴承的偏心率e 应该是___.

(1)0.26 (2)0.48 (3)0.52 (4)0.74

17-31 向心轴承的偏心距e,随着___而减小.

(1)轴颈转速n的增大或负荷F的增大 (2)n的增大或F的减小 (3)n的减小或F的增大 (4)n的减小或F的减小

17-32 向心滑动轴承的相对间隙Ψ,通常是跟据___来选择的.

(1)轴承载荷F和轴颈直径d (2)润滑油的粘度η和轴的转速n (3)轴承的平均压强p和润滑油的粘度η (4)轴承的平均压强p和轴颈的圆周速度υ17-33 向心滑动轴承在相同的公称尺寸和材料下,___.

(1)随Ψ值(轴承相对间隙)减小,承载能力增大,因此在工艺条件允许的情况下,应尽量选取小的Ψ值 (2)随Ψ值的减小,承载能力降低,而且容易发热咬死,故在运转精度允许的情况下,应尽量选取大的Ψ值 (3)随Ψ值减小,承载能力加大,但发热量也增大,使润滑油粘度下降,反过来又导致工作能力下降,故Ψ值具有一个最佳值 (4)随Ψ值减小,承载能力降低,但润滑油温升也降低,促使粘度增大,反过来又导致承载能力上升,故Ψ具有一个最佳值

17-34 设计动压向心滑动轴承时,若宽径比B/d取得太大,则___.

(1)轴承端泄量小,承载能力高,温升低 (2)轴承端泄量小,承载能力高,温升高(3)轴承端泄量大,承载能力低,温升高 (4)轴承端泄量大,承载能力低,温升低

17-35 在液体摩擦向心滑动轴承中,若偏心率ε增大,轴承的___.

(1)承载量系数C p与摩擦特性系数μ/Ψ也随之增加 (2)C p增加, μ/Ψ减小(3) μ/Ψ加大,C p减小 (4)C p与μ/Ψ都随之减小

17-36 一向心滑动轴承,已知公称直径d=80mm,工作载荷F=4×104N,相对间隙Ψ=0.001,轴颈表面线速度υ=4.02m/s,润滑油粘度η=0.37p,该轴承的承载量系数C p等于___.

(1)0.178 (2)1.680 (3)17.80 (4)178

17-37 滑动润滑轴承算出的进油温度不应超过___℃,否则表示轴承承载能力未被充分利用.

(1)20～35 (2)35～40 (3)40～45 (4)45～50

17-38 液体摩擦向心滑动轴承通过热平衡计算后,若求得进油温度t1=50℃,则___.

(1)属于正常范围,无需修改设计 (2)应降低原假定的轴承平均温度t m (3)应提高原假定的轴承平均温度t m (4)应增大轴承相对间隙Ψ

17-39 采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于:___.

(1)增加油楔数量,提高承载能力 (2)增加轴承间隙中的润滑油流量,改善轴承发热 (3)提高轴承的稳定性和旋转精度 (4)增加产生流体动压润滑油膜的面积,减小轴承摩擦

17-40 在径向滑动轴承中,采用可倾轴瓦的目的在于:___.

(1)降低轴承的边缘载荷,使载荷在轴瓦上分布均匀 (2)使轴承在工作中具有自动调位能力 (3)便于装配调整 (4)提高轴承的稳定性

17-41 一液体摩擦向心滑动轴承,承受载荷F=50000N,转速n=1000r/min,轴颈直径

d=150mm,宽径比B/d=1,轴瓦包角α=180°,相对间隙Ψ=0.001,采用全损耗系统用油L-AN32油,无压供油,假定轴承中平均油温t m=50℃,油的绝对粘度η50=0.0145Pa·s,则最小油膜厚度h min是___μm.

(1)26 (2)27 (3)30 (4)54

17-42 一动压润滑向心滑动轴承,转速n=3000r/min,轴颈直径d=300mm,宽径比B/d=0.8,轴承将对间隙Ψ=0.02,包角α=180°,采用L-TSA32气轮机油,无压供油,粘度η=0.0198Pa·s.设已知形成液体润滑所需最小油膜厚度h min=150μm,则轴承上所能承受的最大载荷是___N.

(1)40129 (2)72406 (3)90507 (4)1088

17-43 一向心滑动轴承,公称直径d=80mm,相对间隙Ψ=0.001,工作载荷F=2×104N,转速n=960r/min,已知它处于液体摩擦状态工作,摩擦特性系数μ/Ψ=2.8,则这时的摩擦功率为___.

(1)0.225W (2)22.512W (3)225.12W (4)225.12KW

17-44 一向心滑动轴承,公称直径d=80mm, 相对间隙Ψ=0.001,宽度B=80mm, 工作载荷F=2×104N,转速n=960r/min.今查得其在液体摩擦状态下工作的蚝油量系数C p=0.12,则它的润滑油流量为___m3/s.

(1)0.151×10-5 (2)0.31×10-5 (3)1.246×10-5 (4)1.246×10-7

二、分析与思考题

17-45 滑动轴承有什么特点?主要应用在什么场合?

17-46 滑动轴承的润滑状态有哪几种?各有什么特点?

17-47 滑动轴承为什么要装设轴瓦?有的轴瓦上为什么还有轴瓦衬?

17-48 对轴瓦材料有那些主要要求?为什么要提出这些要求?常用的轴承材料有哪些?为什么有些材料只适合作轴承衬而不能作轴瓦?

17-49 滑动轴承为什么常开设油孔及油槽?油孔及油槽应设在什么位置?为什么?油槽一般有哪些结构?设计时应注意什么?

17-50 一液体动压润滑滑动轴承在试车时发现温升过高,试问采用什么措施可以降低温升?

17-51 在普通滑动轴承的液体动压润滑计算中,为什么只考虑润滑油的粘温关系而不考虑粘压关系?在什么情况下必须考虑油的粘压关系?

17-52 如何选取普通径向滑动轴承的宽径比和相对间隙?宽径比取得较大时会发生什么现象?

17-53 混合润滑轴承的计算准则是什么?

17-54 如何确定液体润滑向心滑动轴承与轴颈配合的种类和加工要求?

17-55 在液体润滑向心滑动轴承中,最小油膜厚度h min与润滑油粘度η对轴承工作性能有何影响?最小油膜厚度h min与临界最小油膜厚度h mine分别与那些因素有关?如何计算?二者之间有何关系?

17-56 液体动压向心滑动轴承的相对间隙Ψ对轴承性能有何影响?设计中若最小油膜厚度过小或温升过高,各应如何调整相应间隙值?

17-57 什么叫液体动压滑动轴承的承载量系数C p?其量纲是什么?它的大小受哪些因素影响?轴承的承载能力与其有何关系?

17-58 什么叫液体动压滑动轴承的耗油量系数?其大小与什么因素有关?如果轴承的耗油量系数已知,能否算出该轴承的供油量?如何计算?供油量大小对轴承温升有何影响?

17-59 液体动压向心滑动轴承进行热平衡计算的目的是什么?如何计算?

17-60 液体动压向心滑动轴承进行热平衡计算的基本原理是什么?如果温升过高不能满足热平衡条件时,可采取哪些措施?

17-61 哪些参数可以标志液体动压向心滑动轴承承载能力的大小?

17-62 何谓液体润滑滑动轴承的油膜刚性?液体动压与静压滑动轴承,哪一种刚性大?为什么?

17-63 在什么情况下可采用气体润滑轴承?为什么?有何应用实例?哪些气体可以作为气体轴承的润滑剂?氧气可以吗?

17-64 如果液体静压轴承的供油系统中,不加节油器而直接把压力油送到轴和轴瓦滑动表面,能否使轴承稳定工作?

17-65 对已设计好的动压润滑向心滑动轴承,只改变下面所提到的一些参数,其它参数都保持不变,如果单纯从获得液体摩擦这个条件来看,轴承的承载能力是增大了还是减小了?

(1)轴转速由1000r/min,改为n=11500r/min

(2)宽径比B/d=1改为B/d=0.8

(3)轴颈表面粗糙度从改为.

三、设计计算题

17-66 有一混合摩擦润滑向心滑动轴承,轴颈直径d=100mm,轴承宽度B=100mm,轴的转速n=1200r/min,轴承材料为ZCuSn10P1.问该轴承最大能承受多大的径向载荷?

17-67 已知一起重机卷筒的滑动轴承所能承受的径向载荷F r=105N,轴承直径d=90mm,轴颈转速n=9r/min,试按混合润滑状态设计此轴承.

17-68 齿轮减速器中一齿轮轴采用混合润滑向心滑动轴承,轴承承受径向载荷F r=105N,轴颈直径d=200mm,转速n=500r/min,轴承宽径比B/d=1,轴瓦材料用ZChPb17—17—2.问该轴承是否可用?如不可用,应如何改进?

17-69 一船舶螺旋桨的轴颈d=250mm,受轴向推力F a=1.12×105N,推力轴承推力环的外径D=375mm,许用压强[p]=0.4MPa.试问需要几个推力环?

17-70 一混合润滑状态的推力滑动轴承如图所示.由45钢制成的环形轴颈在铸铁推力轴承中工作,已知轴向载荷F a=40kN,轴的转速n=80r/min,试设计该轴承的直径d0及d1.

题17-70图

17-71 试设计一发电机转子的液体动压向心滑动轴承.已知:径向载荷F r=5×10N,轴颈直径d=150mm,转速n=1000r/min,工作情况稳定.

17-72 设计一液体动压润滑向心滑动轴承.载荷方向一定,工作情况稳定,采用标准对开式滑动轴承座,轴径的径向载荷F r=105N,直径d=200mm,转速n=500r/min.

17-73 一减速器的向心滑动轴承,径向载荷F r=3.5×105N,轴颈直径d=100mm,轴承宽度B=100mm,轴转速n=1000r/min.试设计轴承的主要参数,并进行液体动压润滑计算.

17-74 一液体动压润滑向心滑动轴承,包角α=180.轴的刚度较大,安装对中性好,无偏斜.轴颈直径d=100mm,轴承宽度B=100mm,轴承直径间隙△=0.150mm.轴颈与轴瓦表面粗糙度分别为R x1=1.6μm和R x2=6.3μm.轴转速n=750r/min.采用全损耗系统用油L-AN46,轴承平均工作温度t m=50,试求该轴承所能承受的最大径向载荷.

17-75 一向心滑动轴承,受径向载荷18000N,轴颈直径150mm,轴承宽度120mm,包角180°,轴转速1500r/min,入口温度35℃,润滑油采用全损耗系统用油L-AN32,轴承直径间隙为0.3mm,轴径和轴瓦表面粗糙度R x分别为1.6μm和3.2μm.计算该轴承是否可获得液体动压润滑?

17-76 液体动压润滑向心滑动轴承,轴颈直径100mm,轴承宽度100mm,半径间隙0.05mm,径向载荷1.8×104N,轴颈转速1200r/min,润滑油为全损耗系统用油L-AN32, 轴承平均工作温度为60℃.试求最小油膜厚度h min.

17-77 试按混合润滑状态设计铸件清理筒上的一对滑动轴承.已知滚筒装载量(包括自重)为2×104N,转速为50r/min,两端轴颈的直径为120mm.

17-78 验算一动压向心滑动轴承.已知轴颈直径d=110mm,宽径比B/d=1,轴转速n=960r/min,径向载荷F r=3.5×104N,轴颈为淬火钢,精磨R x1=1.6μm,轴瓦为分剖式,刮削加工R x2=3.2μm,采用全损耗系统用油L-AN32润滑.

四、结构设计题

17-79 滑动轴承上的油孔、油沟和油室有何用途?试绘图设计一液体动压润滑向心滑动轴承轴瓦上的油孔、油沟及油室的位置和形状(绘出各种油沟的形式).

17-80 一双缸内燃机的曲轴如图所示.试分析在连杆轴颈1和主轴颈2处,应采用哪种形式的滑动轴承?并绘出其结构图.

17-81 如图所示,题17-81图a为实心轴颈的推力滑动轴承,题17-81图b为空心的推力滑动轴承.试说明各用于什么场合?并分析为什么采用空心轴颈?

题17-80图题17-81图

17-82 如图所示一向心滑动轴承,它的剖分面是倾斜的,试从油膜的连续性及螺栓受力状态分析为什么做成倾斜的?而且轴承盖与轴承座的剖分面常做成阶梯形的,这是为什么?

17-83 一承受较大轴向载荷及径向载荷的水平布置转轴,当采用向心滑动轴承时,其轴瓦两端的结构如何?(绘出轴瓦结构图).

17-84 指出图中的错误,并画改正图.

题17-82图题17-84图

17-85 在向心滑动轴承中,为了防止轴瓦随同轴颈一同转动,已知遮住润滑油的通路,造成轴瓦外圆及内表面的过度磨损,除了轴瓦与轴承座采用过盈配合外,在结构上还要采用哪些定位措施?绘图说明.