河科大机械设计作业第12.13章作业解答[1]分解

第十二章 滑动轴承

一、 分析与思考题

12-20 在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题?

答: 1、应开设在非承载区; 2、油槽沿轴向不能开通。

12-21 一般轴承的宽径比在什么范围内?为什么宽径比不宜过大或过小?

答: 一般B/d为0.3—1.5 ;

B/d过小,承载面积小,油易流失,导至承载能力下降。但温升低; B/d过大,承载面积大,油易不流失,承载能力高。但温升高。

12-22 滑动轴承常见的失效形式有哪些?

答: 磨粒磨损,刮伤,咬粘(胶合),疲劳剥落和腐蚀。

12-23 对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求?

答: 1、良好的减摩性,耐磨性和抗咬粘性。 2、良好的摩擦顺应性,嵌入性和磨合性。 3、足够的强度和抗腐蚀能力。

4、良好的导热性、工艺性、经济性。

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?

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。

12-26 试说明液体动压油膜形成的必要条件。

答: 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; 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。 答:(1)承载能力↑ (2)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:(1)说明承载能力不够。可:d↑;B↑;η↑;ψ↓等。 (2)可改选材料; B↑。

(3)说明轴承的温升过高,承载量过大。可:d↑,B↑;ψ↑η↑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> [hmin];ti >3512-30 就液体动力润滑的一维雷诺方程件。

0

—40C 。

0

h?h0?p?6?v?xh3,说明形成液体动压润滑的必要条

?p应大于0,所以: ?x 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、

答:能承载,

动力粘度η、速度v、轴径d、轴承宽度B)完全相同。试问哪个轴承的相对偏心率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) χ

(2)

a

>χ

b

F?2?vB?2Cp

a) b)

Cp ↑ 承载能力F↑;χ↑ Cp ↑ ,所以,Fa > Fb ;

题12—31图

(3)令耗油量(或流量)系数为Cq Cq?q ?vBd 则:润滑油流量q=Cq ψvBd ,由书中图12—16可知: Cq随着χ的增大先增

后减

∵χ值不详 ∴ qa 、qb谁大无法判断

或当 χ在顶点左侧时,qa >qb

χ在顶点有侧时,qa <qb

二、 设计计算题

12-32 起重机卷筒轴采用两个不完全液体摩擦径向滑动轴承支承,已知每个轴承上的径向载荷F=100KN,轴颈直径d=90mm,转速n=90r/min。拟采用整体式轴瓦,试设计此轴承,并选择润滑剂牌号。

解:1、选宽径比B/d=1, B=90mm

F100000??12.35MpaBd90?90?dn?0.42m 2、v?

s60?1000pv?5.187Mpa.msp? 由表12—2 ZCuZn16Si4(16-4硅黄铜) [p]=12Mpa [pv]=10Mpa m/s [v]=2m/s 或:ZCuAl10Fe3(10-3铝青铜) [p]=15Mpa [pv]=12Mpa m/s [v]=4m/s 表12—3 1号钙钠基脂。 没有合适的润滑油。

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

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