机械设计习题集第十二章答案

12-27 对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承，试分析在仅改变
下列参数之一时，将如何影响该轴承的承载能力。
⑴ 转速n=500r/min改为n=700r/min；
⑵ 宽径比B/d由1.0改为0.8;
⑶ 润滑油由采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油
⑷ 轴承孔表面粗糙度由Rz=6.3μm改为Rz=3.2μm。
12-30 就液体动力润滑的一维雷诺方程
说明形成液体动压润滑的必要条件。
p x
6v
hh0 h3
答：产生动压 p 0 x
所以：η＞0，润滑油应有一定的粘度；
V＞0，有相对速度；
h＞h0 ，有楔形间隙，油由大端流进小端流出。
12-31 图所示为两个尺寸相同的液体摩擦滑动轴承，其工
作条件和结构参数（相对间隙ψ、动力粘度η、速度v、轴
qCq vBd 而CP 随χ变化
q
vBd
（3）令耗油量（或流量）系数为Cq
Cq
q
vBd
则：润滑油流量q=CqψvBd ，由书中图12—16可知： 当χ在曲线顶点左侧时，χ↑ Cq ↑ ∴ qa ＞ qb 当χ在曲线顶点左侧时，χ↑ Cq ↓ ∴ qa ＜ qb
12-33 有一不完全液体润滑径向滑动轴承，轴颈直径 d=200mm，轴承宽度B=250mm，轴承材料选用 ZCuAl10Fe3，当轴转速为60r/min、100r/min、500r/min 时,轴承允许的最大径向载荷各为多少?
答：
F d2 BCP
（1）n ↑ 承载能力↑
（2） B/d ↓ B↓承载能力↓
（3）η↑，承载能力↑
（4）RZ↓，允许hmin ↓，偏心率↑，承载能力↑。
12-28 在设计液体润滑轴承时,当出现下列情况之一后,可考 虑采取什么措施 ( 对每种情况提出两种改进措施 ) ？ ⑴ 当hmin<[hmin]时; ⑵ 当条件p<[p]、v<[v]、pv<[pv]不满足时； ⑶ 当计算入口温度ti偏低时。 答：
解：查表12—2 ZCuAl10Fe3
[p]=15MPa [pv]=12MPa m/s [v]=4 m/s
(1)按 p F p 计算 F≤dB [p]=200×250 ×15=750kN
dB
(2)按 v dn v 计算 v1=0.628 m/s< [v]
601000
v2=1.047 m/s < [v]
12-16 径向滑动轴偏心距e随着载荷增大而 增大 ；随着转速增高而 减小 。
12-17 在设计液体摩擦动压滑动轴承时，若减小相对间隙ψ，则轴承 的承载能力将 提高 ；旋转精度将 提高 ；发热量将 增加 。
12-18 非液体摩擦径向滑动轴承，按其可能的失效 形式应限制 p≤[p] 、 pv ≤[pv] 、 v ≤ [v]进行
答：速度愈高，ψ值应愈大；
载荷愈大，ψ值应愈小。
12-25 验算滑动轴承的压力p、速度v和压力与速度的乘积 pv，是不完全液体润滑滑轴承设计的内容，对液体动力润 滑滑动轴承是否需要进行此项验算？为什么？
答：也应进行此项验算。因在起动和停车阶段，滑动轴 承仍处在不完全液体润滑状态。另外，液体动力润滑滑动 轴承材料的选取也是根据[p]、[pv]、[v]值选取。
径d、轴承宽度B）完全相同。试问哪个轴承的相对偏心
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率χ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？
答：偏心率：χ=e/δ 半径间隙: δ=R-r
(1) χa＞χb
(2)
2vB F 2 Cp
a）
b）
χ↑ Cp ↑ ，所以,Fa > Fb ；
（3）令耗油量（或流量）系数为Cq Cq
v3=5.236 m/s〉[v] 不满足
(3)按 pvF dn pv计算 F1≤955.414kN
dB60 1000
F2≤573.065kN
（1）说明承载能力不够。可：d↑；B↑；η↑；ψ↓； 降低表面粗糙度等。
（2）可改选材料； B↑。 （3）说明轴承的温升过高，承载能力不足。可：适当增 大ψ ，降低表面粗糙度等。
12-29 液体动力润滑轴承承载能力验算合格的基本依据
是什么？
答；p≤[p]；pv≤[pv]；v≤[v]；
hmin＞ [h]；ti ＞350—400C 。
条件性计算。
12-19 形成液体摩擦动压润滑的必要条件 相对滑动
的两表面间必须形成收敛的楔形间隙； 、有相对速度， 其运动方向必须使油由大端流进，小端流出； 、 润滑油 必须有一定的粘度，且充分供油；
而充分条件是 hmin＞[h] 。
三、分析与思考题
12—24 在设计滑动轴承时，相对间隙ψ的选取与速度和载 荷的大小 有何关系？
第十二章 滑动轴承 一、选择题
12-1 C 12-2 B 12-3 B 12-4 A
12-5 B
12-6 B
12-7 B 12-8 B 12-9 B 12-10 C 12-11D 12-12 D
12-13 B 12-14 A
二、填空题 12-15 在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制p值的主要目的是 避 免过度磨损 ；限制pv值的主要目的是 限制温升，避免胶合 。