第9章 滑動軸承

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1、滑動軸承 重要基本概念 1. 動壓油膜形成過程 隨著軸頸轉(zhuǎn)速的提高，軸頸中心的位置和油膜厚度的變化如圖9-3所示。 圖9-3 從n=0,至肪一8，軸頸中心的運(yùn)動軌跡為一半圓。利用此原理可以測量軸承的偏心距幻從而計(jì) 算出最小油膜厚度hmin 2. 動壓油膜形成條件 (1) 相對運(yùn)動的兩表面必須構(gòu)成收斂的楔形間隙； (2) 兩表面必須有一定的相對速度，其運(yùn)動方向應(yīng)使?jié)櫥蛷拇罂诹魅?、從小口流出? (3) 潤滑油必須具有一定的粘度，且供油要充分。 3. 非液體摩擦滑動軸承的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和驗(yàn)算內(nèi)容，液體動壓潤滑軸承設(shè)計(jì)時也要進(jìn)行 這些計(jì)算 失效形式：磨損、膠合 設(shè)

2、計(jì)準(zhǔn)則：維護(hù)邊界油膜不被破壞，盡量減少軸承材料的磨損。 驗(yàn)算內(nèi)容： 為防止過度磨損，驗(yàn)算：p =-七W [p] MPa Bd 為防止溫升過高而膠合，驗(yàn)算：Pv = P - nnd W [pv] MPa ? m/s Bd 60 x 1000 為防止局部過度磨損，驗(yàn)算：V =—業(yè) W [v] m/s 60 x 1000 因?yàn)樵谝后w動壓潤滑滑動軸承的啟動和停車過程中，也是處于非液體摩擦狀態(tài)，也會發(fā)生磨損， 也需要進(jìn)行上述三個條件的驗(yàn)算。 4. 對滑動軸承材料性能的要求 除強(qiáng)度(抗壓、抗沖擊)外，還應(yīng)有良好的減摩性(摩擦系數(shù)小、耐磨性(抗磨損、抗膠合)、 跑合性、導(dǎo)熱性、潤滑性、順

3、應(yīng)性、嵌藏性等。 5. 液體動壓潤滑軸承的工作能力準(zhǔn)則 (1) 保證油膜厚度條件：久in3 3]； (2) 保障溫升條件:A t …A t ] =10?30。C。 精選例題與解析 例9-1 一向心滑動軸承，已知：軸頸直徑d = 50mm，寬徑比B/d =0.8，軸的轉(zhuǎn)速〃 =1500r/min, 軸承受徑向載荷/=5000N，軸瓦材料初步選擇錫青銅ZcuSn5Pb5Zn5，試按照非液體潤滑軸承計(jì)算， 校核該軸承是否可用。如不可用，提出改進(jìn)方法。 解： 根據(jù)給定材料ZCuSn5Pb5Zn5查得：[p] = 8MPa，[v]= 3 m/s，[pv]=12 MPa.m/s。 根據(jù)寬徑

4、比B/d =0.8，知B = 40mm。則： p = — = 5000 = 2.5 MPa< [p] = 8 MPa Bd 40 x 50 F 兀nd pv = - Bd 60 x 1000 40 x 50 5000 兀 x 1500 x 50 = 9.82 MPa . m/s <[pv]=12 MPa . m/s 60 x 1000 兀 x 1500 x 50 3.93 m/s > [v]= 3 m/s 兀nd v = 60 x 1000 60 x 1000 可見：p和pv值均滿足要求，只有v不滿足。其改進(jìn)方法是：如果軸的直徑富裕，可以減小 軸頸直徑，使圓周速度

5、v減?。徊捎肹v]較大的軸承材料。 改進(jìn)方法：將軸承材料改為軸承合金ZPbSb16Sn16Cu2, [p]=15MPa，[v]=12 m/s，[pv]=10 MPa ?m/s。 則： p = 2.5 MPa< [p] = 15 MPa pv = 9.82 MPa . m/s <[pv]=10 MPa . m/s v = 3.93 m/s < [v]= 12 m/s 結(jié)論：軸承材料采用軸承合金ZPbSb16Sn16Cu2，軸頸直徑d = 50mm，寬度8 = 40mm。 例9-2 一向心滑動軸承，已知：軸頸直徑d = 150mm，寬徑比B/d =0.8，直徑間隙小=0.3 mm，

6、軸承包角180°，軸的轉(zhuǎn)速n= 1500r/min，軸承受徑向載荷F = 18000N，采用N32潤滑油，在工作 溫度下的動力粘度n= 0.0175Pa.s，軸頸和軸瓦的表面粗糙度分別為^=1.6^m和R22=3.2^m，試 校核該軸承是否可以獲得流體動壓潤滑。 ' ' 解： (1) 確定[h] 取 K = 2，^0[h] = K (Rz1 + Rz2) =2 (1.6 + 3.2) = 9.6 日m (2) 求 h . min 軸承寬度： B = 0.8d = 0.8x150 = 120 mm 軸承相對間隙： w = A ='旦=0.002 d 150 軸頸轉(zhuǎn)速： n =

7、1500 r/min = 25 r/s 軸承特性數(shù)： S =業(yè)吹=°.0175 x 25 x °」2 x少=0.109 w 2F 0.002 2 x 18000 根據(jù)S和寬徑比查圖，得到 h~._ -min = 0.31 C h min= 0.31 C = 0.31 - - /2 = 0.31 x 0.3/2 = 0.0465 mm = 46.5 日 m 可見，滿足hmin>[h],軸承可以獲得流體動壓潤滑。 例9-3 一向心滑動軸承，軸頸直徑d = 60mm，寬徑比B/d=1,軸承包角質(zhì)=180。，直徑間隙 △ =0.09mm，軸頸和軸瓦的表面粗糙度Rzi=1.6頃，Rz2

8、 =3.2日m，轉(zhuǎn)速n=1500轉(zhuǎn)/分，用N15號機(jī) 械油潤滑，/m=50°C(n = 0.095 Pa .s)。試求獲得流體動壓潤滑的許用載荷。 所以 解： (1)確定h . min 取K = 2，貝0 ?。篽min = 10 ⑵求； 半徑間隙C： 偏心率： [h] = K (Rz1 + Rz2) =2 x (1.6 + 3.2) = 9.6 ^m 日 m = 0.01 mm C = △ /2 = 0.09/2 = 0.045 mm ￡ =1- hmin/C =1 - 0.010/0.045 = 0.78 根據(jù)s和寬徑比查得S = 0.051 (3)求 F 軸承

9、寬度： B = d = 60 mm = 0.06 m 軸承相對間隙: 軸頸轉(zhuǎn)速: v =-=些=0.0015 d 60 n = 1500 r/min = 25 r/s 門nBd 0.0095 x 25 x 0.06 2 F = = W 2S 0.0015 2 x 0.051 所以，形成流體動壓潤滑的最大工作載荷為7451 N。 則: =7451N 例9-4 一單油楔向心滑動軸承，包角a = 180。，軸頸直徑d = 100mm，軸承寬度B = 100mm， 軸承的直徑間隙乙=0.15mm，軸頸和軸瓦的表面粗糙度分別為Rz1= 3.2日m，Rz2 =6.3頃，承受徑向

10、載荷F = 32000N，在工作溫度下潤滑油的動力粘度n = 0.027 Pa.s，試求能形成流體動壓潤滑的最低 工作轉(zhuǎn)速。 解： (1)確定h . min 取 K = 1.5,^0[h] = K (Rz1 + Rz2)= 1.5 (3.2 +6.3) = 14.25 日m ?。篽min = 14.25 ⑵求； 半徑間隙C： 偏心率： 軸承寬徑比： 根據(jù)s和寬徑比查得S = 0.045 ⑶求n 一 Z1 Z2 日 m = 0.01425 mm C =△ /2 = 0.15/2 = 0.075 mm s =1- hmin/C =1 - 0.01425/0.075 =

11、 0.81 B/d = 100/100 = 1 軸承相對間隙: 則: 甲=-=空=0.0015 d 100 W 2FS 0.0015 2 x 32000 x 0.045 n = = = 12 r/s = 720 r/min 門Bd 0.027 x 0.1 x 0.1 所以，形成流體動壓潤滑的最低工作轉(zhuǎn)速為720 r/min。 例9-5承載油楔示意如例

12、9-5圖1所示，下板固定不動，上板沿x軸方向以速度U運(yùn)動。已 例9-5圖1 知： 流速方程： u = U (h - y) - 1 * (h - y) y h 2 門 d x 一維雷諾方程： 墮=6門U旦如 d x h3 式中：h——沿x軸任意位置的間隙 h0——油壓最大處的間隙 門——潤滑油粘度 u——潤滑油層流速度 試根據(jù)油楔承載機(jī)理，定性地畫出油壓p沿x軸的變化曲 線，和油楔入口、出口和h0處流速u沿y軸方向的變化曲線， 并簡要說明理由。 解題要點(diǎn)： (1) 畫p(x)曲線 設(shè)：油楔的外面，p = 0，則在出入口處，p = 0。 根據(jù)雷諾方程，在油楔的入口一側(cè)，

13、h>h°，則：言 >0, p(x)為增函數(shù)；同理，在油楔的出口一側(cè)， h Vh0,貝0：匝V 0, p (x)為減函數(shù)。另根據(jù)實(shí)驗(yàn)，pmax d x 偏向油楔的出口端。這樣，p(x)曲線可以定性畫出，如圖 所示。 (2) 畫層流速度曲線u(y) 例9-5圖2 油楔入口處： 剪切流u 1 = h(h - y)，呈線性分布。當(dāng)y = 0，ui = U；當(dāng)y = h，ui = 0。 壓力流 u 2 =-—業(yè)(h — y)y，當(dāng) y = 0，u2 = 0；當(dāng) y = h，u2= 0；當(dāng) 0VyVh，因生 >0，(h - y) >0,則：u2 V0。合成剪切流和壓力流，得到入口處流速變化

14、曲線。 油楔出口處： 剪切流，和入口分布規(guī)律相同，呈線性分布。 壓力流，只因半V0,使u2 >0。合成剪切流和壓力流，得到出口處流速變化曲線。 h0處(pmax處)： 因：h - h0 = 0，根據(jù)雷諾方程可知，坐=0，從而壓力流u2= 0。只有剪切流。 d x 綜上，油楔入口、出口和h0處流速u沿y軸方向的變化曲線如9-5圖2所示。 自測題與答案 一、選擇題 9-1.滑動軸承材料應(yīng)有良好的嵌藏性是指 A.摩擦系數(shù)小 C.容納硬污粒以防磨粒磨損 B.順應(yīng)對中誤差 D.易于跑合 9-2.下列各材料中，可作為滑動軸承襯使用的是 。 A. ZchSnSb8-4 B.

15、 38SiMnMo C. GCr15 D. HT200 9-3.在非液體摩擦滑動軸承設(shè)計(jì)中，限制p值的主要目的是 。 A.防止軸承因過度發(fā)熱而膠合 B.防止軸承過度磨損 C.防止軸承因發(fā)熱而產(chǎn)生塑性變形 D.防止軸承因發(fā)熱而卡死 9-4.在非液體摩擦滑動軸承設(shè)計(jì)中，限制pv值的主要目的是 。 A.防止軸承因過度發(fā)熱而膠合 B.防止軸承過度磨損 C.防止軸承因發(fā)熱而產(chǎn)生塑性變形 D.防止軸承因發(fā)熱而卡死 9-5.潤滑油的主要性能指標(biāo)是 。 A.粘性 B.油性 C.壓縮性 D.剛度 9-6 .向心滑動軸承的偏心距e隨著 一而減小。 A.轉(zhuǎn)速n增大或載荷

16、F的增大 B. n的減小或F的減小 C. n的減小或F的增大 D. n增大或F減小 9-7.設(shè)計(jì)動壓向心滑動軸承時，若通過熱平衡計(jì)算發(fā)現(xiàn)軸承溫升過高，在下列改進(jìn)設(shè)計(jì)的措施 中有效的是 。 A.增大軸承的寬徑比B/d B.減少供油量 。.增大相對間隙 D.換用粘度較高的油 9-8.動壓向心滑動軸承，若其它條件均保持小變而將載荷小斷增大，則 。 A.偏心距e增大 B-偏心距e減小 C-偏心距e保持不變 D.增大或減小取決于轉(zhuǎn)速高低 9-9.設(shè)計(jì)動壓向心滑動軸承時，若寬徑比B/d取得較大，則 。 A.軸承端泄量大，承載能力高，溫升高 B.軸承端泄量大，承載能力高

17、，溫升低 C.軸承端泄量小，承載能力高，溫升低 D.軸承端泄量小，承載能力高，溫升高 9-10. 一流體動壓滑動軸承，若其它條件都不變，只增大轉(zhuǎn)速n，其承載能力 。 A.增大 B.減小 C.不變 D.不會增大 9-11.設(shè)計(jì)流體動壓潤滑軸承時，如其它條件不變，增大潤滑油粘度，溫升將 。 A.變小 B.變大 C.不變 D.不會變大 9-12.設(shè)計(jì)動壓式向心滑動軸承時，若發(fā)現(xiàn)最小油膜厚度hmi不夠大，在下列改進(jìn)措施中有效 的是。 A. 減小軸承的寬徑比B/d C.減小相對間隙 B. 增多供油量 D.換用粘度較低的潤滑油 9-13.三油楔可傾瓦向心滑動軸承與單

18、油楔圓瓦向心軸承相比，其優(yōu)點(diǎn)是。 A. 承載能力高 B.運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定 C. 結(jié)構(gòu)簡單 D.耗油量小 9-14.在動壓滑動軸承能建立液體動壓潤滑的條件中，不必要的條件是。 A. 軸頸和軸瓦表面之間構(gòu)成楔形間隙 B.軸頸和軸瓦表面之間有相對滑動 C.充分供應(yīng)潤滑油 D.潤滑油溫度不超過50r 9-15.在滑動軸承工作特性試驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，隨轉(zhuǎn)速n的提高，摩擦系數(shù)f。 A.不斷增大 B.不斷減小 C.開始減小，進(jìn)入液體摩擦后有所增大D.開始增大，進(jìn)入液體摩擦后有所減小 9-16.通過對流體動壓滑動軸承的計(jì)算知道，隨著相對間隙寸的增大，軸承的溫升變小了，這 是由于。 A. 進(jìn)油量增加，摩

19、擦系數(shù)減小，軸承發(fā)出的熱量減少了 B. 軸承金屬的受熱面積增加，吸收和傳導(dǎo)熱量的能力增大了 C. 被軸承間隙散發(fā)出的熱量增加了 D. 進(jìn)油量增加，潤滑油帶走的熱量增多了 9-17.液體動壓滑動軸承需要足夠的供油量，主要是為了。 A.補(bǔ)充端泄油量 B.提高承載能力 C.提高軸承效率 D.減輕軸瓦磨損 9-18.一向心滑動軸承。直徑間隙為0.08mm，現(xiàn)測得它的最小油膜厚度久訕=21呻，軸承的 偏心率e應(yīng)該是。 A.0.26 B.0.475 C.0.52 D.0.74 9-19.流體動壓潤滑軸承達(dá)到液體摩擦的許用最小油膜厚度受到 限制。 A.軸瓦材料 B.潤滑油粘度 C-加

20、工表面粗糙度 D.軸承孔徑 9-20.驗(yàn)算滑動軸承最小油膜厚度hmin的目的是。 A.確定軸承是否能獲得液體潤滑 B.控制軸承的發(fā)熱量 C.計(jì)算軸承內(nèi)部的摩擦阻力 D.控制軸承的溫升 9-21.在 情況下，滑動軸承潤滑油的粘度不應(yīng)選得過高。 A.重載 B.高速 C.工作溫度高 D.承受變載荷或沖擊載荷 9-22.非金屬材料軸瓦中的橡膠軸承主要用于以 作潤滑劑之處。 B.潤滑脂 D.石墨 A.潤滑油 C.水 9-23.運(yùn)動粘度是動力粘度和相同溫度下潤滑油 的比值。 A.流速 B.質(zhì)量 C.比重 D.密度 9-24.兩相對滑動的接觸表面，依靠吸附油膜進(jìn)行潤滑的摩擦狀態(tài)

21、稱為 A.邊界摩擦 B.混合摩擦 C.液體摩擦 D.半液體摩擦 9-25.與滾動軸承相比較，在下述各點(diǎn)中，不能作為滑動軸承的優(yōu)點(diǎn)。 A.徑向尺寸小 B.運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低 C.間隙小，旋轉(zhuǎn)精度高 D.可用于高速場合 9-26.在下列各種設(shè)備中，只宜采用滑動軸承。 A.中小型減速器齒輪軸 B.電動機(jī)轉(zhuǎn)子 C.鐵路機(jī)車車輛軸 D.大型水輪機(jī)主軸 9-27.滑動軸承的潤滑方法，可以根據(jù) 來選擇 A.平均壓強(qiáng)p C.軸頸圓周速度v D. pv 值 9-28.向心滑動軸承的直徑增大1倍，寬徑比不變，載荷及轉(zhuǎn)速不變，則軸承的壓強(qiáng)p變?yōu)樵?來的 倍，pv值為原來的 倍。 A.2

22、B. 1/2 D.4 C. 1/4 9-29 .滑動軸承支承軸頸， 在液體動壓潤滑狀態(tài)下工作，為表示軸頸的位置，圖中 正確的。 A. C. B. D. 9-30 .在如下的各圖中 情況的兩板間能建立動壓油膜。 ， A. C. B. D. 二、填空題 9-31 .機(jī)械零件的磨損過程分三個階段: 階段、階段和劇烈磨損階段。 9-32.滑動軸承使用軸瓦的目的是，降低成本，。 9-33.影響潤滑油粘度的主要因素有 和。 9-34 .兩摩擦面之間的典型摩擦狀態(tài)有 狀態(tài)、狀態(tài)、狀態(tài)和 狀態(tài)。非液體摩擦軸承一般工作在 狀態(tài)和 狀態(tài)，液體動壓潤滑軸承

23、工 作在 狀態(tài)，滑動軸承不允許出現(xiàn) 狀態(tài)。 9-35 .非液體摩擦滑動軸承的主要失效形式是 和。防止滑動軸承發(fā)生膠合 的根本問題在于。 9-36.對非液體摩擦軸承工作能力的驗(yàn)算項(xiàng)目為，，。 9-37.設(shè)計(jì)非液體摩擦滑動軸承時，驗(yàn)算pW0是為了防止；驗(yàn)算pvW[pv]是防止 9-38.滑動軸承的相對間隙是 與 之比，偏心率8是 與 之比。 9-39.在滑動軸承中，潤滑油的端泄量與軸承的、及油壓有關(guān)。 9-40.選擇滑動軸承所用的潤滑油時，對液體摩擦軸承主要考慮潤滑油的；對非液體 摩擦軸承主要考慮潤滑油的。 三、簡答題 9-41 .滑動軸承主要適用于那些場合？ 9-42 .非

24、液體摩擦滑動軸承的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則各是什么？ 9-43 .非液體摩擦滑動軸承需要進(jìn)行哪些計(jì)算？其目的各是什么？ 9-44 .根據(jù)滑動軸承可能發(fā)生的失效形式，分析對軸瓦材料有哪些性能要求。 9-45 .在設(shè)計(jì)液體動壓滑動軸承時，是否需要進(jìn)行非液體摩擦軸承的計(jì)算，為什么？ 9-46 .試畫出動壓軸承的油膜形成過程。 9-47.液體動壓潤滑軸承的工作能力準(zhǔn)則有哪些？ 9-48 .提高液體動壓潤滑軸承承載能力的措施有哪些？ 9-49 .當(dāng)液體動壓潤滑軸承的溫升過高，降低其溫升的措施有哪些？ 9-50 .何謂摩擦、磨損和潤滑？ 四、分析計(jì)算題 9-51.一非液體摩擦滑動軸承，8 =

25、 100 mm，d =100 mm，軸頸轉(zhuǎn)速n = 600轉(zhuǎn)/分，軸承材料的 [p] = 8 MPa，[pv]=15 MPa.m/s，[ v ]= 3m/s。求：許用載荷 F。 9-52.已知一起重機(jī)卷筒軸用滑動軸承，其徑向載荷F=100 kN，軸頸直徑d =90 mm,轉(zhuǎn)速n = 10 r/min，試按非液體摩擦狀態(tài)設(shè)計(jì)此軸承。 9-53. 一向心滑動軸承，包角180。，軸頸直徑d =80 mm，寬徑比中=B/d = 1，相對間隙寸=0.0015， 軸頸和軸瓦的表面粗糙度Rz1 = 1.6 pm，R2= 3.2pm，在徑向載荷F、軸頸圓周速度v的工作條件下， 偏心率e =0.8，能形成液

26、體動壓潤滑。若其它條件不變，試求： (1) 當(dāng)軸頸速度提高到v，= 1.7v時，軸承的最小油膜厚度為多少？ (2) 當(dāng)軸頸速度降低為v，= 0.7v時，該軸承能否達(dá)到液體動壓潤滑？ 9-54.某一向心滑動軸承，包角為180。，軸頸直徑d =80 mm,軸承寬度B =120 mm,直徑間隙 A = 0.1 mm,徑向載荷F = 50000N,軸的轉(zhuǎn)速n = 1000 r/min,軸頸和軸瓦的表面粗糙度 孔=1.6頃， Rz2= 3.2頃，試求： '(1)若軸承達(dá)到液體動壓潤滑，潤滑油的動力粘度應(yīng)為多少？ (2)若其它條件不變，將徑向載荷F和直徑間隙A都提高20%，該軸承還能否達(dá)到液體動

27、壓潤 滑狀態(tài)？ 五、參考答案 1.選擇題 9-1 C； 9-2 A； 10-3 B； 10-4 A； 10-5 A； 9-6 D； 9-7 C； 9-8 A； 9-9 D； 9-10 A； 9-11 B； 9-12 C； 9-13 B； 9-14 D； 9-15 C； 9-16 D； 9-17 A； 9-18 B； 9-19 C； 9-20 A； 9-21 B； 9-22 C； 9-23 D； 9-24 A； 9-25 C； 9-26 D； 9-27 B； 9-28 C B；

28、 9-29 C； 9-30 B； 2.填空題 9-31 跑合穩(wěn)定磨損 劇烈磨損 9-32 節(jié)約貴重金屬 維修方便 9-33 溫度 壓力 9-34干摩擦 邊界摩擦 混合摩擦 流體摩擦 邊界摩擦 混合摩擦 邊界摩 擦干摩擦 9-35磨損 膠合 維護(hù)邊界膜不被破壞 9-36 pW [p] pvW[pv] vW[v] 9-37過度磨損 溫升過高而發(fā)生膠合 9-38直徑間隙A 軸頸直徑d 偏心距e 半徑間隙C 9-39寬徑比 相對間隙 9-40粘性 油性 3. 簡答題 9-41 ~ 9-46：參考答案從略，可參考本章內(nèi)容。 9-47. 1)保證

29、油膜厚度條件：?in＞閔；2)保障溫升條件：aK[ a r] 9-48.增大寬徑比；減小相對間隙；增大潤滑油粘度；提高轉(zhuǎn)速；降低軸頸和軸瓦的表面粗糙 度 9-49.減小寬徑比；增大相對間隙；降低潤滑油粘度；采用壓力供油；軸承座增加散熱和降溫 措施； 9-50.摩擦是指兩物體在發(fā)生相對運(yùn)動(或有相對運(yùn)動趨勢)時，在接觸表面上產(chǎn)生阻礙相對 運(yùn)動的現(xiàn)象。磨損是指在摩擦過程中，摩擦表面的材料發(fā)生微量脫落或轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。潤滑是指在作 相對運(yùn)動的兩物體接觸表面之間加入潤滑劑，以減少摩擦、降低磨損。 4. 分析計(jì)算題 9-51解題要點(diǎn)： 根據(jù)： pv = -^― - ― w [pv ]=15 M

30、Pa. m/s 得到： f W 6 x 104 .[印]B = 6°°°。- 15 - 10。= 47746 N 兀n 600兀 根據(jù)： p = F W[p] = 8 MPa Bd 得到： F W [ p]Bd = 8 x 100 x 100 = 80000 N 驗(yàn)算速度 v = 一 = " x 600 x 100 =兀 m/s > [v]= 3 m/s 60 x 1000 60 x 1000 因?yàn)椴粷M足vW[v]，軸承不能承載。 其改進(jìn)方法：因?yàn)橄嗖畈淮?，如果?qiáng)度允許，可以減小一點(diǎn)軸頸直徑，使圓周速度v減??；另 外，可以采用[v]較大的軸承材料。 9-52答題要點(diǎn)： (

31、1) 確定軸承結(jié)構(gòu)和潤滑方式 因?yàn)榇溯S承為低速重載軸承，尺寸大，為便于拆裝和維修，采用剖分式結(jié)構(gòu)。潤滑方式采用油 脂杯式脂潤滑。 (2) 選擇軸承材料 按低速、重載的條件，初步選用鑄鋁青銅ZcuAl10Fe3,其[p] = 15 MPa，[pv]=12 MPa.m/s，[ v ]= 4m/s。 (3) 確定軸承寬度 對低速、重載軸承，寬徑比應(yīng)取大些。初選中=B/d = 1.2，則軸承寬度： B = 中d = 1.2 x 90 = 108 mm，?。築 = 110 mm， (4) 驗(yàn)算： F 100000 p = = = 10.10 V [p] = 15MPa 兀 x 10 x

32、 90 =0.48 V [pv]=12 MPa. m/s 60 x 1000 Bd 110 x 90 F 兀nd 100000 pv = - = Bd 60 x 1000 110 x 90 v = = = 0.047 m/s V [v]= 3 m/s 60 x 1000 60 x 1000 可見，p與[p]比較接近，pv和v很富裕，可以適當(dāng)減小軸承寬度。 取寬徑比：中=B/d = 1，則B = 90 mm。 壓強(qiáng) p = 12.35 MPa，v = 0.047，pv = 0.58 MPa. m/s。均滿足要求。 兀 nd 兀 x 10 x 90 9-53解題要點(diǎn)： ⑴

33、 求在F、v和E = 0.8工作條件下的最小油膜厚度h . min 由中=B/d = 1， d =80 mm，得 B =80 mm。則： hmin= rw (1 - ￡) = 40 x 0.0015 x (1 — 0.8) = 0.012 mm = 12 日m 根據(jù)：￡ = 0.8和甲=B/d = 1和包角180。，查得：S = 0.048。 (2)取K = 2，計(jì)算許用最小油膜厚度[h] [h]= K (Rz1 + Rz2)= 2 x (1.6 +3.2) = 9.6 ^m 可見，hmin>[h]，軸承可以形成流體流體動壓潤滑。 (3) 求當(dāng)：，=1.7v時的最小油膜厚度 根

34、據(jù)：S =n nBd W 2 F 60 x 1000 ,S與n成正比，而v = 膈 ,v與n成正比，故S與v 成正比， 得到：當(dāng) v' = 1.7v 時，S = 1.7 x 0.048 = 0.0816 據(jù)此查得偏心率：￡ =0.7， hmin= rw (1 — ￡) = 40 x 0.0015 x (1 — 0.7) = 0.018 mm = 18 日m (4) 驗(yàn)算當(dāng)"=0.7v時能否達(dá)到液體動壓潤滑 根據(jù)：S與v成正比，得到：當(dāng)v' = 1.7v時， S = 0.7 x 0.048 = 0.0336 據(jù)此查得偏心率：￡ = 0.85， hmin= rw (1 — ￡)

35、= 40 x 0.0015 x (1 — 0.85) = 0.009 mm = 9 日m 因：hmin< [h]，所以，當(dāng)v' = 0.7v時，不能形成流體動壓潤滑。 9-54解題要點(diǎn)： (1)確定所需最小油膜厚h . min 取K = 2，貝0 ?。篽min = 10 ⑵求S [h] = K(RZ1 + Rz2)=2 x (1.6 + 3.2) = 9.6 ^m = 0.0096 mm 日 m = 0.01 mm 半徑間隙C： 偏心率: C = — = 011 = 0.05 mm 22 ￡ = 1 — ^min = 1 — 001 = 0.8 C 0.05 120

36、 =1.5 80 B 中= d 根據(jù)￡ =0.8和寬徑比中=1.5查得：S = 0.037 (3)求潤滑油動力粘度門 — w =— d 寬徑比: 軸承相對間隙: 0.1 = 0.00125 80 軸頸轉(zhuǎn)速: n = 1000 r/min = 1000/60 r/s W 2SF 0.00125 2 x 0.037 x 50000 x 60 U 丁 =—1000 x 0.12 x 0.08= 0.0181

37、?& *S 所以，若形成流體動壓潤滑，潤滑油的粘度應(yīng)門30.0181 Pa .s。 ⑷ 求徑向載荷F和直徑間隙—提高20%，該軸承的最小油膜厚h . min —L2^0! = 0.0015 80 0.0181 x 1000 x 0.12 x 0.08 =0.021 則: 軸承相對間隙: 軸承特性數(shù): W = — = ■ d 門nBd S = W 2F 0.0015 2 x 1.2 x 50000 x 60 根據(jù)S = 0.021和寬徑比中=1.5，查得：￡ =0.88 則： hmin= rw (1 — ￡) = 40 x 0.0015 x (1 — 0.88) = 0.0072 mm = 7.2 可見：hmin〈[h] = 9%；m，軸承不能達(dá)到液體動壓潤滑狀態(tài)。