15滑动轴承习题与参考答案

式中，CP为承载量系数，?为润滑油的动力粘度。对于l/d≤1.0, ?≤0.75的动压轴承，可得出如下结论：

（1）hmin越小，则?越大，有?a??b，即图a的相对偏心大；

（2）hmin越小，?越大时，则CP越大、F越大，有Fa>Fb，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，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??=12MPa·m/s。

解题要点： 进行工作能力验算：

F35000??0.737MPa??p?dl190?250?dn??190?150 ????1.49m/s????60?100060?1000?p???Fn?35000?150?1.1MPa?m/s??p??19100l19100?250p?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：

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（1）F??p?dl?15?100?100?150 000 N （2）F??p??19100l?15?19100?100=23875 N。

n1200故Fmax=23 875N。

5. 试设计一齿轮减速器的液体动力润滑向心滑动轴承。已知：径向载荷F=25 000N，轴颈直径d=115mm，轻颈转速n=1000r/min。

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

F25000??1.89MPadl115?115?dn3.1416?115?1000????6.0260?100060000?p???1.89?6.02?1.11.38MPa?m/sp?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?=25MPa，

???=80m/s，?p??=20MPa·m/s。轴颈系钢制，淬火精磨。

（4）选定轴承相对间隙Ψ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 mm

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?115H7?0.035?0.120，则轴瓦孔径D=1150，轴颈直径d?115?0.155，最大间隙d710

?max?0.035mm?0.155mm?0.190mm，最小间隙?max?0.120mm。

（5）选定润滑油

根据轴承的?p?、，???值，选用L-AN32机械油，取运动粘度v40=32cSt（32×10-6m2/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=19~22.6cSt, 取v50=19 cSt（19×10-6m2/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：

2F?225000?0.0013CP???1.784

2??l2?0.0171?6.02?0.115确定偏心率?：根据CP和l/d值，

?=0.652

计算最小油膜厚度hmin；

d115?0.0013??1?0.652? hmin=??1????22=0.026mm

选定轴瓦和轴颈表面粗糙度Rz1?1.6?m,Rz2?3.2?m，则

hmin=0.026>2(Rz1+Rz2)=2×（0.0016+0.0032）=0.0096 mm （7）验算轴承温升和工作可靠性 计算液体摩擦系数?： 轴颈角速度

??2?n2?3.1416?1000? 6060=104.72 rad/s

因l/d=1, 故??1，则摩擦系数为

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???????0.0171?104.72?0.55????0.55?0.0013?1 ?p0.0013?1.89?106?2.36?10?3供油量：根据轴承偏心率?和宽径比l/d，查表并插值计算，得CQ=0.142，故供油量为

Q?CQ??ld?0.142?0.0013?6.02?0.115?0.115m3/s =14.7×10-6m3/s=882 cm3/min

计算轴承温升?t：取导热系数as?80J/(m2?s?℃）时，则

?2.36?10??6???1.89?10p?0.0013????℃=13.09℃ ?t????s3.1416?80c?CQ?1800?900?0.142???0.0013?6.03?t13.09?50℃–℃=43.46℃(在35~45℃之间) 22?t13.09?50℃+出口油温度t2?tm?℃=56.55℃<80℃

22?3进口油温度 t1?tm?进、出口油温合适。

计算结果说明，具有上述参数的滑动轴承可以获得液体动力润滑。

液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算的首要问题在于验算最小油膜厚度是否大于两倍轴颈与轴瓦表面不平度的高度之和，设计计算的关键在于合理选择参数。至于具体计算步骤，可以视具体情况，灵活应用。

液体动力润滑流动轴承应用了部分液体动力学理论和高等数学概念来说明动压油楔中各参数间的关系，只要抓住主要问题，设计计算是不难掌握的。但是，轴承的设计计算只是一个方面，轴承结构是否合理，制造、装配是否正确，润滑是否得当等，都对轴承的正常工作有很大影响，必须予以注意。

五、习题参考答案 1、选择题

1 A 2 B 3 B 4 B 5 D 6 B 7 A 8 B 9 C 10 D 11 B 12 B 13 D 14 D 15 C

16 B 17 C 18 C 19 A 20 C 21 B 22 C 23 B 2、填空题

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