机械设计 13章滑动轴承
机械设计第十版考点知识点总结
第一章绪论1.机器是用来代替人们体力和部分脑力劳动的工具。
2.机器的基本组成要素是机械零件。
第二章机械设计总论1.原动机部分是驱动整部机器完成预定功能的动力源。
2.执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。
3.传动部分是用来完成运动形式、运动及动力参数转变的。
4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
5.设计机器的一般程序：计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段、计算机在机械设计中的应用。
6.机器的主要要求：使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、寿命可靠性的要求。
7.机械零件的主要失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。
8.设计机械零件时应满足的基本要求：避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求、可靠性要求。
9.避免在预定寿命期内失效要求：强度、刚度、寿命。
10.机械零件的设计准则：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则。
11.平均工作时间MTTF：对不可修复的零件，其失效前的平均工作时间。
12.平均故障间隔时间MTBF：对可修复的零件，其平均故障间隔时间。
第三章机械零件的强度1.机械中各零件之间力的传递，是通过两个零件的接触来实现的，接触分为外接触和内接触，也可分为点接触和线接触。
2.可以吧一切引起失效的外部作用的参数称为应力，把零件本身抵抗失效的能力称为强度。
第四章摩擦、磨损及润滑概述1.当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发生相对滑动，或有相对滑动的趋势时，在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力，这一自然现象称为摩擦，产生的阻力称为摩擦力。
2.摩擦分为两类：一类是发生在物质内部，阻碍分子间相对运动的内摩擦；另一类是当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑动的趋势时，在接触表面上产生的阻碍相对滑动的外摩擦。
3.仅有相对滑动趋势时的摩擦称为静摩擦。
4.相对滑动进行中的摩擦称为动摩擦。
机械设计复习题解答-滑动轴承
机械设计基础复习题滑动轴承基本要求：了解滑动轴承的构造特点和轴承材料，掌握滑动轴承的条件性计算的方法，了解液体动力润滑形成的条件，了解润滑的基本知识。
1．与滚动轴承相比，滑动轴承有哪些特点？在哪些具体情况下，需要使用滑动轴承？与滚动轴承相比，滑动轴承的特点：1．承载能力大，耐冲击；2．工作平稳，噪音低；3．结构简单（非液体摩擦滑动轴承），径向尺寸小。
滑动轴承的应用场合：１．高速、高精度、重载的场合；如汽轮发电机、水轮发电机、机床等。
２．大型的、微型的、简单、要求不高的场合；如自动化办公设备等。
3．结构上要求剖分的场合；如曲轴轴承；4．受冲击与振动载荷的场合；如轧钢机。
2．滑动轴承常见结构型式有哪些？各有何特点？剖分式（对开式）滑动轴承一般由哪些零件组成？其剖分面为什么通常设计成阶梯形？常用的轴承材料指的是什么？应满足什么要求？滑动轴承常见结构型式有：一、径向滑动轴承的结构１．整体式径向滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。
磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
２．剖分式（对开式）径向滑动轴承 特点：便于轴的安装，间隙可调整，但结构复杂。
轴承盖和轴承座的剖分面常作成阶梯形，以便定位和防止工作时错动。
3．调隙式径向滑动轴承特点：便于调整间隙，但结构复杂。
4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
调心式轴承必须成对使用。
二、止推滑动轴承的结构止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。
常用的轴颈结构形式有：环形轴端：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比实心式好。
单止推环式：利用轴颈的环形端面作为止推面，结构简单，润滑方便，可承受双向轴向载荷。
广泛用于低速、轻载的场合。
多止推环式：承载能力大，可承受双向轴向载荷。
但各环间载荷分布不均匀。
剖分式（对开式）滑动轴承一般由以下零件组成：题4轴承盖和轴承座的剖分面常作成阶梯形，以便定位和防止工作时错动。
机械设计习题集与作业题CH11_12_13
第十三章滚动轴承13-1（1）N316/P6 51316（2）51316 N316/P6（3）6306/P5 51316（4）6306/P5（5）3030613-2 （1）13-9 答：一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力，所以该类型轴承只能成对使用。
正装指轴承的外圈窄边相对，轴承的支撑反力作用点的跨距较小，派生轴向力相对；反装指轴承的外圈宽边相对，轴承支撑反力作用点的跨距较大，派生轴向力相背。
面对面安装即正装，背对背即反装。
13-13 答：常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等，寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的，L是基本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。
作业题13-1答：N307/P4、6207、30207的内径为35mm，51301的内径为12mm。
N307/P4公差等级最高，6207允许的极限转速最高，N307/P4承受径向能力最强，51301不能承受径向载荷。
13-6解：圆锥滚子轴承反装，查手册知30207的基本额定动载荷为54200N ，e=0.37，Y=1.6。
（1）两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N ，Fr2=1512.62N（2）两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2N 2746.1265.8752r1d1=⨯==Y F F N 4736.1262.15122r2d2=⨯==Y F F 因为N F F F 274N 873004473=+d1ae d2=>=+所以1被压紧，2被放松。
73N 8=+ae d2a1F F F = ，N 473d2a2==F F（3）两轴承的当量动载荷因为e F F >==165.875873r1a1 ，e F F <==32.062.1512473r2a2所以X1=0.4，Y1=1.6； X2=1，Y2=0即有N2621)8736.165.8754.0(5.1)(a11r11p 1=⨯+⨯⨯=+=F Y F X f P N 226962.151215.1)(a22r22p 2=⨯⨯=+=F Y F X f P（4）验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算h h P C n L 150********)262154200(5206010)(60103/10616h >=⨯⨯==ε 故所选轴承满足寿命要求。
13滑动轴承习题与参考答案.
习题与参考答案一、选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min 的目的是 A 。
A. 确定轴承是否能获得液体润滑B. 控制轴承的发热量C. 计算轴承内部的摩擦阻力D. 控制轴承的压强P2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 B 、E 。
3 巴氏合金是用来制造 B 。
A. 单层金属轴瓦B. 双层或多层金属轴瓦C. 含油轴承轴瓦D. 非金属轴瓦 4 在滑动轴承材料中， B 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 B 而减小。
A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承 B 。
A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 A 。
A. 减少轴承的宽径比d l /B. 增加供油量C. 减少相对间隙ψD. 增大偏心率χ 8 在 B 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
A. 重载 B. 高速C. 工作温度高D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 C 。
A. 随之升高B. 保持不变C. 随之降低D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 D 。
A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动D. 润滑油温度不超过50℃11 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油 B 的比值。
A. 质量B. 密度C. 比重D. 流速 12 润滑油的 B ，又称绝对粘度。
机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文
4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）
特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
注：调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
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二、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
◆设计准则 ：维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容：限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式：
磨损胶合
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§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件：径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
１．限制轴承的平均压强 p
2．工作平稳，噪音低；
3．结构简单，径向尺寸小。
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§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承
特点：结构简单，成本低廉。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。
－考虑油槽使承载面积减小的系数，其值＝0.85～0.95。
Z－止推环数。
滑动轴承的条件性计算
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注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
2．限制 值
vm－止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。
《机械设计》复习题,机械设计试题
第五章螺纹连接和螺旋传动1、普通螺栓、螺柱、螺钉是形螺纹，车床中传动丝杠采用形或形螺纹，原因是。
2．螺旋副的自锁条件是。
3、重要的联接螺栓直径不宜小于M12-M16，这是由于（）。
A、要求精度高B、减小应力集中C、便于装配D、防止拧紧时折断4、采用凸台或沉头座作为螺栓或螺母的支承面，是为了（）A、减少预紧力B、减少弯曲应力C、减少挤压应力D、便于放置垫圈5．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用（）A．螺栓联接 B．螺钉联接C．双头螺柱联接 D．紧定螺钉联接6．若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的（）A．螺距和牙形角 B．升角和头数 C. 导程和牙形角 D．螺距和升角7. 当两个被联接件不太厚时，宜采用( )。
A.紧定螺钉联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.螺栓联接8、.造成螺纹联接松脱的原因有哪些？写出两种螺纹联接防松方法。
9、图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径为D，其传递的扭矩为T，若使用M16的普通螺栓（其螺纹小径为d1），联轴器接合面的摩擦系数为μ，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[σ]，试分析需要螺栓的个数z 的表达式。
10、(15分)图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N／mm2，联接件接合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数K s＝1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F＝?(M20的螺栓d1＝17.294mm)(10分)第六章键连接1、常用的松键联接为，若该键的型号为A型，键宽为20㎜，键长为100㎜，国标代号为1096-79，则其键的标记为。
2、带传动一般将松边置于方，链传动一般将松边置于方。
带传动一般在传动系统中处于级，链传动一般置于级。
3、平键是靠键的上下两面与键槽间的摩擦力来传递载荷的。
（）4.键的剖面尺寸通常根据来选择。
A.传动转矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径5.平键与楔键相比，它只能传递转矩，不能传递轴向力，其原因是。
机械设计基础 第十三章 轴承
油性：指润滑油吸附在接触表面的能力 非全液体润滑时，润滑油的油性对防止金属磨 损起着主要作用。
润滑脂选择原则：
(1) 轻载高速时选针入度大的润滑脂，反之 选针入度小的润滑脂。
(2) 所用润滑脂的滴点应比轴承的工作温度高 约20~30℃。
3、固体润滑剂 轴承在高温，低速、重载情况下工作，
不宜采用润滑油或脂时可采用固体润滑剂。 常用：石墨、聚四氟乙烯、二硫化钼、二硫化钨等。
使用方法： (1) 调配到油或脂中使用； (2) 涂敷或烧结到摩擦表面； (3) 渗入轴瓦材料或成型镶嵌在轴承中使用。
选择粘度时，应考虑如下基本原则：
(1) 压力大、温度高、载荷冲击变动大 →粘度大的润滑油。
例：机床、发电机、轧钢机、大型电机、 内燃机、铁路机车、仪表等。
§13—2 滑动轴承的结构
一、向心滑动轴承
1、整体式向心滑动轴承
2、剖分式向心滑动轴承
适于低速、轻载或间隙工作的机器。 3、自动调心式向心滑动轴承
剖分式径向滑动轴承装拆方便，轴瓦磨损后 可调整剖分面处的垫片来调整轴承间隙。
4、调隙式向心滑动轴承
→硬晶粒起耐磨作用，软基体则增加材料的塑性。
特点：嵌入性、顺应性最好，抗胶合性好，但机械强度较低。
∴ 作为轴承衬浇注在软钢或青铜轴瓦的表面。——价格较贵
(5) 多孔质金属材料（粉末冶金）——含油轴承 原理：利用铁或铜和石墨粉末、树脂混合 经压型、烧结、整形、浸油而制成。
特点：组织疏松多孔，孔隙中能大量吸收润滑油， ∴ 称含油轴承，具有自润滑的性能。
间歇供油: 油壶或油枪
连续供油: (1) 滴油润滑 可调节油量!
13滑动轴承习题与参考答案
习题与参考答案、选择题（从给出的A、B、C D中选一个答案）1验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是AA.确定轴承是否能获得液体润滑B. 控制轴承的发热量C•计算轴承内部的摩擦阻力D.控制轴承的压强P2在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有B、E3巴氏合金是用来制造BA. 单层金属轴瓦C. 含油轴承轴瓦B 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
B. 巴氏合金D. 铸造黄铜5液体润滑动压径向轴承的偏心距e随B 而减小。
A. 轴颈转速n的增加或载荷F的增大B. 轴颈转速n的增加或载荷F的减少C. 轴颈转速n的减少或载荷F的减少D. 轴颈转速n的减少或载荷F的增大6不完全液体润滑滑动轴承，验算41 是为了防止轴承________ B_A. 过度磨损B.过热产生胶合C. 产生塑性变形D.发生疲劳点蚀B.双层或多层金属轴瓦D.非金属轴瓦4在滑动轴承材料中,A.铸铁C.铸造锡磷青铜7设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 A 。
A.减少轴承的宽径比回B.增加供油量C.减少相对间隙日D.增大偏心率.|在 B 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
A.重载B.高速2JC.工作温度高D.承受变载荷或振动冲击载荷C.随之降低D.可能升高也可能降低动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是DA. 轴颈和轴承间构成楔形间隙B. 充分供应润滑油C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动D. 润滑油温度不超过 50 C 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油B的比值。
A.质量B.密度C.比重 D.流速润滑油的B，又称绝对粘度。
A.运动粘度B. 动力粘度C.恩格尔粘度D. 基本粘度F 列各种机械设备中， D 只宜采用滑动轴承。
A.中、小型减速器齿轮轴B.电动机转子C.铁道机车车辆轴D.大型水轮机主轴两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为D 。
机械设计基础习题解答第13章
13.1 为保证滑动轴承工作时润滑良好，油孔和油沟应设什么区域？
答：对开式轴瓦有承载区和非承载区，一般载荷向下，上瓦为非承载区，下瓦为承载区，润滑油应由非承载区进入，故上瓦顶部开有进油孔。
在轴瓦内表面，以进油口为对称位置，沿轴向、周向或斜向开有油沟，油经油沟分布到各个轴颈，以保证润滑油能流到轴瓦的整个工作表面。
油沟离轴瓦两端面应有段距离，不能开通，以减少端部泄油。
13.2 说明下列代号的含义：6209、3411、72315、81205。
答：6209：深沟球轴承，内径为45 mm，外径尺寸是02系列。
3411：圆锥滚子轴承，内径为55 mm，外径尺寸是04系列.
72315AC：角接触轴承，接触角25度，内径75 mm，外径尺寸是23系列。
81205：推力圆柱滚子轴承内径25mm，外径尺寸是12系列。
13.3 观察本书附图二、附图三的减速器，它们用到了那种轴承？轴承如何润滑与密封？
答：用到了圆锥滚子轴承。
润滑：。
采用了润滑油润滑。
润滑方式有油浴润滑（大齿轮）或飞溅润滑（其他齿轮，通过油沟收集油，经过轴承盖导入轴承）。
密封：毛毡圈式密封。
252。
浙江大学《机械设计基础》第十三章概念自测题
基本概念自测题一、 填空题1、按摩擦性质轴承分为 _________和 _________两大类。
2、按滑动表面润滑情况，有 _________、 _________ 和 _________三种摩擦状态，其3 摩擦系 数一般分别为_________、 _________和 _________。
、按承受载荷的方向承受径向载荷的滑动轴承称为滑动轴承，承受轴_________4 向载荷的滑动轴承称为_________滑动轴承。
、抗振性 、噪声、与滚动轴承相比，滑动轴承具有承载能力___________________________、寿命 _________，在液体润滑条件下可 _________速运转。
5 、在一般机器中，摩擦面多处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的 混合状态，称 为 _________摩擦或 _________ 摩擦。
6、向心滑动轴承的结构形式有 _________式、 _________ 式和 _________式三种，剖分式滑动轴承便于轴 _________和调整磨损后 __________________ ，应用广泛。
7、滑动轴承油沟的作用是使润滑油_________；一般油沟不应开在轴承油膜_________ 区内，油沟应有足够的轴向长度，但绝不能开通轴瓦。
和 ，此外还有_________等。
8、轴瓦的主要失效形式是_________________、_________________9、为保证轴承正常工作，要求轴承材料有足够的_________和_________性，_________ 性 和 _________性 好，耐 _________和抗 _________ 能力 强，导 _________ 性好，容易 _________，且易于加工。
10、轴承材料有 _________、_________和 _________。
金属材料包括 _________、_________和 _________等。
机械设计课件-滑动轴承
橡胶 多孔铁 (Fe 95%, Cu 2%,石墨和其 多孔质 它 3%） 金属材 料 多孔青铜
0．34 55（低速，间歇） 21（0.013m/s 4.8(0.51~0.76m/s) 2.1(0.76~1m/s) 27（低速，间歇） 14（0.013m/s 3.4(0.51~0.76m/s) 1.8(0.76~1m/s)
电侵蚀
气蚀
二、轴承材料 对 材 料 性 能 要 求 常 用 轴 承 材 料 良好的减摩性、耐磨性和咬粘性。 良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。 足够的强度和抗腐蚀的能力。 良好的导热性、工艺性、经济性等。 金属材料 多孔质金属材料 非金属材料 特 点 应 用
轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。 多孔铁、多孔质青铜。 酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。
150 5 15 280 15 30 12 280 280
00
300 300
3
5
1
3 5
4 5
4 5
用于中速、中等载 荷的轴承，不易受显著 5 冲击。可作为锡锑轴承 合金的代替品。 用于中速、重载及 受变载荷的轴承 。 1 用于中速、中载的 轴承。 用于高速、重载轴 2 承，能承受变载荷冲击。 2 最宜用于润滑充分 的低速重载轴承。
酚醛树脂
非金属 材料
尼龙
14
3
90
碳-石墨
4
13
400
由棉织物、石棉等填料经酚醛树脂粘结而成。 抗咬合性好，强度、抗振性也极好，能耐酸碱， 导热性差，重载时需用水或油充分润滑，易膨胀， 轴承间隙宜取大些。 摩擦系数低，耐磨性好，无噪声。金属瓦上 覆以尼龙薄层，能受中等载荷。加入石墨、二硫 化钼等填料可提高其力学性能、刚性和耐磨性。 加入耐热成分的尼龙可提高工作温度。 有自润滑性及高的导磁性和导电性，耐蚀能 力强，常用于水泵和风动设备中的轴套。 橡胶能隔振、降低噪声、减小动载、补偿误 差。导热性差，需加强冷却，温度高易老化。常 用于有水、泥浆等的工业设备中。 具有成本低、含油量多、耐磨性好、强度高 等特点，应用很广。
机械设计-滑动轴承概述
轴瓦结构与轴瓦材料
轴承材料 1、对材料性能要求
轴瓦和轴承衬与轴颈直接接触，承受载荷，产生摩 擦和磨损，因此材料应具有以下性能：
（1） 足够的强度 （2）良好的耐磨性、减磨性和耐腐蚀性 （3）良好的导热性和抗胶合能力
轴瓦结构与轴瓦材料
2、常用的材料
总结
1.滑动轴承的结构 2.轴瓦结构与轴瓦材料
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轴瓦结构与轴瓦材料
轴瓦结构
2、油沟、油孔
为了使将润滑油能够很好地分布到轴瓦的整个工 作表面，在轴瓦的非承载区上要开出油沟和油孔。
轴瓦结构与轴瓦材料
轴瓦结构
3、轴承衬
为了节省金属材料（如轴承合金）及提高轴承工作能力，在强度 较高、价格较廉的轴瓦内表面上浇注一层减摩性更好的，但价格较 贵的合金材料。其厚度在0.5~6mm内。
3）应用：适于低速、轻载或间隙工作的机器。
滑动轴承的结构
径向滑动轴承
滑动轴承的结构
径向滑动轴承
当轴承受到的径向力有较大偏斜时，可采用斜开式向 心滑动轴承，剖分角一般为45°。
滑动轴承的结构
径向滑动轴承
3、自动调心式滑动轴承 为防止轴承与轴颈的“边缘接触”，以避免轴承端部局部迅 速磨损。
特点轴：瓦外表面做成球面，与轴承盖和轴座的内表面相 配合，适应轴颈在轴弯曲时产生偏斜，减小磨损。
滑动轴承概述
1 滑动轴承的结构
CONTENTS
目
2 轴瓦结构与轴瓦材料
录
滑动轴承的结构
滑动轴承
径向滑动轴承（承受径向载荷） 按承载方向的不同 止推滑动轴承（承受轴向载荷）
径向止滑推动轴承（承受径向、轴向载荷）
滑动轴承的结构
径向滑动轴承
（1）整体式 1）构成： 轴承座、轴瓦
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《机械设计基础》目录第一章绪论11 机械设计的基本概念12 机械设计的发展历程13 机械设计的重要性及应用领域第二章机械设计的基本原则和方法21 机械设计的基本原则211 功能满足原则212 可靠性原则213 经济性原则214 安全性原则22 机械设计的方法221 传统设计方法222 现代设计方法223 创新设计方法第三章机械零件的强度31 材料的力学性能311 拉伸试验与应力应变曲线312 硬度313 冲击韧性314 疲劳强度32 机械零件的疲劳强度计算321 疲劳曲线和疲劳极限322 影响机械零件疲劳强度的因素323 稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算324 不稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算第四章摩擦、磨损及润滑41 摩擦的种类及特性411 干摩擦412 边界摩擦413 流体摩擦414 混合摩擦42 磨损的类型及机理421 粘着磨损422 磨粒磨损423 疲劳磨损424 腐蚀磨损43 润滑的作用及润滑剂的选择431 润滑的作用432 润滑剂的种类433 润滑剂的选择第五章螺纹连接51 螺纹的类型和特点511 螺纹的分类512 普通螺纹的主要参数52 螺纹连接的类型和标准连接件521 螺纹连接的类型522 标准连接件53 螺纹连接的预紧和防松531 预紧的目的和方法532 防松的原理和方法54 螺纹连接的强度计算541 松螺栓连接的强度计算542 紧螺栓连接的强度计算第六章键、花键和销连接61 键连接611 平键连接612 半圆键连接613 楔键连接614 切向键连接62 花键连接621 花键连接的类型和特点622 花键连接的强度计算63 销连接631 销的类型和用途632 销连接的强度计算第七章带传动71 带传动的类型和工作原理711 平带传动712 V 带传动713 同步带传动72 V 带和带轮721 V 带的结构和标准722 带轮的结构和材料73 带传动的工作情况分析731 带传动中的力分析732 带的应力分析733 带传动的弹性滑动和打滑74 带传动的设计计算741 设计准则和原始数据742 设计计算的内容和步骤第八章链传动81 链传动的类型和特点811 滚子链传动812 齿形链传动82 链条和链轮821 链条的结构和标准822 链轮的结构和材料83 链传动的运动特性和受力分析831 链传动的运动不均匀性832 链传动的受力分析84 链传动的设计计算841 设计准则和原始数据842 设计计算的内容和步骤第九章齿轮传动91 齿轮传动的类型和特点911 圆柱齿轮传动912 锥齿轮传动913 蜗杆蜗轮传动92 齿轮的失效形式和设计准则921 轮齿的失效形式922 设计准则93 齿轮的材料和热处理931 齿轮常用材料932 齿轮的热处理94 直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算941 受力分析942 强度计算95 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算951 受力分析952 强度计算96 锥齿轮传动的受力分析和强度计算961 受力分析962 强度计算97 蜗杆蜗轮传动的受力分析和强度计算971 受力分析972 强度计算第十章蜗杆传动101 蜗杆传动的类型和特点102 蜗杆和蜗轮的结构103 蜗杆传动的失效形式和设计准则104 蜗杆传动的材料和热处理105 蜗杆传动的受力分析和强度计算106 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第十一章轴111 轴的分类和材料1111 轴的分类1112 轴的材料112 轴的结构设计1121 轴上零件的定位和固定1122 轴的结构工艺性113 轴的强度计算1131 按扭转强度计算1132 按弯扭合成强度计算1133 轴的疲劳强度校核第十二章滑动轴承121 滑动轴承的类型和结构1211 整体式滑动轴承1212 剖分式滑动轴承1213 调心式滑动轴承122 滑动轴承的材料1221 金属材料1222 非金属材料123 滑动轴承的润滑1231 润滑剂的选择1232 润滑方式124 非液体摩擦滑动轴承的设计计算第十三章滚动轴承131 滚动轴承的类型和特点1311 滚动轴承的分类1312 滚动轴承的特点132 滚动轴承的代号1321 基本代号1322 前置代号和后置代号133 滚动轴承的选择1331 类型选择1332 尺寸选择134 滚动轴承的组合设计1341 轴承的固定1342 轴承的配合1343 轴承的装拆1344 滚动轴承的润滑和密封第十四章联轴器和离合器141 联轴器1411 联轴器的类型和特点1412 联轴器的选择142 离合器1421 离合器的类型和特点1422 离合器的选择第十五章弹簧151 弹簧的类型和特点152 弹簧的材料和制造153 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算第十六章机械系统设计161 机械系统设计的任务和过程162 机械系统总体方案设计163 机械系统的执行系统设计164 机械系统的传动系统设计165 机械系统的支承系统设计第十七章机械设计中的创新思维171 创新思维的概念和特点172 创新思维在机械设计中的应用173 培养创新思维的方法和途径第十八章机械设计实例分析181 简单机械装置的设计实例182 复杂机械系统的设计实例183 设计实例中的经验教训和改进方向。
机械设计基础 第2版 朱龙英主编课后习题答案
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第13章 滑动轴承
机械设计 Machine design
滑动轴承概述
三、滑动轴承的特点 滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应用。但是在以下场合，则主要 使用滑动轴承：
１．工作转速很高，如汽轮发电机。
２．要求对轴的支承位臵特别精确，如精密磨床。 ３．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。
４．特重型的载荷，如水轮发电机。
强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。
按材料 分 类
轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。
铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。 只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。
按加工 分 类
机械设计 Machine design
滑动轴承的轴瓦结构
单材料、整体式 厚壁铸造轴瓦
多材料、对开式厚壁铸造轴瓦
机械设计 Machine design
混合摩擦滑动轴承的设计计算
二、径向滑动轴承的设计计算 ◆ 已知条件：外加径向载荷F (N)、轴颈转速n(r/mm)及轴颈直径d (mm) ◆ 验算及设计 ： １．验算轴承的平均压力p (MPa)
p
F [ p] dB
B—轴承宽度，mm（根据宽径比B/d确定） [p]—轴瓦材料的许用压力，MPa。
（1）轴承合金(常称巴氏合金或白合金)。 轴承合金有锡基、铅基和铝基等。 （2）铜合金。 锡青铜、铅青铜和铝青铜等铜合金是常用的轴瓦材料。 （3）铝合金。 （4）多孔质金属材料。 （5）灰铸铁。 （6）非金属材料。 石墨、橡胶、工程塑料和硬木都可作为轴承材料。 常用滑动轴承材料性能见表13-1
机械设计 Machine design
滑动轴承的轴瓦结构
一、轴瓦的形式和结构 按构造 分 类 整体式 对开式 薄壁 厚壁 单材料 多材料 铸造 轧制
机械设计基础第13章 轴和轮毂联接
24
表13.5
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第四节 轴毂联接(键、销、成型、过盈联接) 轴上零件(如齿轮、带轮、链轮、蜗轮等回转 零件)往往以其轮毂和轴联在一起，称为轴毂联接。 其功用主要是用于实现轴与轴上零件的周向固定， 并传递转矩。其联接方式很多，常用的有键联接、 销联接、成型联接、过盈联接等，其中键联接最为
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一、 (1) 键联接通常分为平键联接、半圆键联接、锲键
第13章
轴和轮毂联接
第一节 概 一、 按照轴的轴线形状的不同，轴可分为直轴(图 13.1(a)、(b))和曲轴(图13.2)两大类。曲轴(通过连 杆机构)可将旋转运动改变为往复直线运动，或做相 反的运动转换。曲轴属专用零件，本章只讨论直轴
1
图13.1
直轴
图13.2
曲轴
2
表13.1
3
二、 工作时轴所受力都为变应力，轴的失效多为疲 劳破坏，因此轴的材料应具有足够的疲劳强度，且 对应力集中的敏感性低。轴与滑动轴承发生相对运 动的表面应具有足够的耐磨性。同时还应考虑轴的 工艺性和经济性等因素，合理选用轴的材料。轴的
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四、过盈联接 过盈联接是利用轴与轮毂的过盈配合实现的联 接。过盈联接装配后，由于零件的弹性及联接具有 的装配过盈，使配合面间产生很大的径向压力，工 作载荷靠此压力产生的摩擦力来传递。过盈联接可 分圆柱面过盈联接和圆锥面过盈联接，见图13.21
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图13.21 (a)圆柱面过盈联接
(b)圆锥面过盈联接
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图13.5
减小应力集中的措施
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图13.6 (a)砂轮越程槽
(b)螺纹退刀槽
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图13.7 卷筒轮毂的结构 (a)短轮毂卷筒 (b)长轮毂卷筒
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【机械设计】滑动轴承和滚动轴承(DOC)
第十三章滚动轴承1滚动轴承相对于滑动轴承的特点有：1）起动阻力小；2）承受冲击载荷能力差；3）寿命较短；4）噪声较大；5）润滑方便；6）维护简便；7）节省有色金属；8）径向尺寸大；上述有多少条是滚动轴承的优点？（A）1条；（B）2条；（C）3条；（D）4条。
2滚动轴承的基本元件是：1）内圈；2）外圈；3）滚动体；4）保持架。
不可缺少的元件是哪个？（A）1）；（B）2）；（C）3）；（D）4）。
3图示滚动轴承中，有多少种只能承受径向载荷？（A）1种；（B）2种；（C）3种；（D）4种。
4题3图中，有多少中轴承只能承受轴向载荷？（）（A）1种；（B）2种；（C）3种；（D）4种。
5下列轴承中，哪一类不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷？（）（A）深沟球轴承；（B）角接触球轴承；（C）调心球轴承；（D）圆锥滚子轴承。
6在尺寸相同的情况下，下列哪一类轴承能承受的轴向载荷最大？（）（A）深沟球轴承；（B）调心球轴承；（C）角接触球轴承；（D）圆锥滚子轴承。
7下列轴承中，当尺寸相同时，哪一类轴承的极限转速最高？（）（A）深沟球轴承；（B）滚针轴承；（C）圆锥滚子轴承；（D）推力球轴承。
8角接触球轴承承受轴向载荷的能力，主要取决于哪一个因素？（）（A）轴承宽度；（B）滚动体数目；（C）轴承精度；（D）接触角大小。
9具有调心作用的轴承代号为哪两个？（）（A）1000型；（B）3000型；（C）6000型；（D）7000型。
10下列轴承中，精度最高的是哪一个？（）（A）6205/P2；（B）6310/P4；（C）6208/P5；（D）6418。
11 6312轴承内圈的内径是多少？（）（Ａ）12mm；（B）60mm；（C）120mm；（D）312mm。
12为适应不同承载能力的需要，规定了滚动轴承不同的直径系列。
不同直径系列的轴承，区别在于什么？（）（A）外径相同时，内径大小不同；（B）内径相同时，外径大小不同。
（C）直径相同时，滚动体大小不同；（D）直径相同时，滚动体数量不同。
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第十章 滑动轴承重要基本概念1．动压油膜形成过程随着轴颈转速的提高，轴颈中心的位置和油膜厚度的变化如图10-3所示。
图10-3从n =0，到n →∞，轴颈中心的运动轨迹为一半圆。
利用此原理可以测量轴承的偏心距e ，从而计算出最小油膜厚度h min 。
2．动压油膜形成条件(1) 相对运动的两表面必须构成收敛的楔形间隙；(2) 两表面必须有一定的相对速度，其运动方向应使润滑油从大口流入、从小口流出； (3) 润滑油必须具有一定的粘度，且供油要充分。
3．非液体摩擦滑动轴承的失效形式、设计准则和验算内容，液体动压润滑轴承设计时也要进行这些计算失效形式：磨损、胶合设计准则：维护边界油膜不被破坏，尽量减少轴承材料的磨损。
验算内容：为防止过度磨损，验算：p =BdP ≤ [ p ] MPa为防止温升过高而胶合，验算：Pv =100060⨯⋅ndBdP π≤ [pv ] MPa ·m/s为防止局部过度磨损，验算：V =100060⨯ndπ≤ [v ] m/s因为在液体动压润滑滑动轴承的启动和停车过程中，也是处于非液体摩擦状态，也会发生磨损，也需要进行上述三个条件的验算。
4．对滑动轴承材料性能的要求除强度（抗压、抗冲击）外，还应有良好的减摩性（摩擦系数小）、耐磨性（抗磨损、抗胶合）、跑合性、导热性、润滑性、顺应性、嵌藏性等。
5．液体动压润滑轴承的工作能力准则(1) 保证油膜厚度条件：h min≥[h]；(2) 保障温升条件：t∆≤ [t∆]=10~30C︒。
自测题与答案一、选择题10-1．滑动轴承材料应有良好的嵌藏性是指________。
A．摩擦系数小B．顺应对中误差C．容纳硬污粒以防磨粒磨损D．易于跑合10-2．下列各材料中，可作为滑动轴承衬使用的是________。
A．ZchSnSb8-4 B. 38SiMnMoC．GCr15 D. HT20010-3．在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制p值的主要目的是________。
A．防止轴承因过度发热而胶合B．防止轴承过度磨损C．防止轴承因发热而产生塑性变形D．防止轴承因发热而卡死10-4．在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是________。
A．防止轴承因过度发热而胶合B．防止轴承过度磨损C．防止轴承因发热而产生塑性变形D．防止轴承因发热而卡死10-5．润滑油的主要性能指标是________。
A．粘性B．油性C．压缩性D．刚度10-6．向心滑动轴承的偏心距e随着________而减小。
A．转速n增大或载荷F的增大B．n的减小或F的减小C．n的减小或F的增大D．n增大或F减小10-7．设计动压向心滑动轴承时，若通过热平衡计算发现轴承温升过高，在下列改进设计的措施中有效的是________。
A．增大轴承的宽径比B/d B．减少供油量C．增大相对间隙D．换用粘度较高的油10-8．动压向心滑动轴承，若其它条件均保持不变而将载荷不断增大，则________。
A．偏心距e增大B．偏心距e减小C．偏心距e保持不变D．增大或减小取决于转速高低10-9．设计动压向心滑动轴承时，若宽径比B/d取得较大，则________。
A．轴承端泄量大，承载能力高，温升高B．轴承端泄量大，承载能力高，温升低C．轴承端泄量小，承载能力高，温升低D．轴承端泄量小，承载能力高，温升高10-10．一流体动压滑动轴承，若其它条件都不变，只增大转速n，其承载能力________。
A．增大B．减小C．不变D．不会增大10-11．设计流体动压润滑轴承时，如其它条件不变，增大润滑油粘度，温升将________。
A．变小B．变大C．不变D．不会变大10-12．设计动压式向心滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min不够大，在下列改进措施中有效的是________。
A．减小轴承的宽径比B/d B．增多供油量C．减小相对间隙D．换用粘度较低的润滑油10-13．三油楔可倾瓦向心滑动轴承与单油楔圆瓦向心轴承相比，其优点是________。
A．承载能力高B．运转稳定C．结构简单D．耗油量小10-14．在动压滑动轴承能建立液体动压润滑的条件中，不必要的条件是________。
A．轴颈和轴瓦表面之间构成楔形间隙B．轴颈和轴瓦表面之间有相对滑动C．充分供应润滑油D．润滑油温度不超过50℃10-15．在滑动轴承工作特性试验中可以发现，随转速n的提高，摩擦系数f________。
A．不断增大B．不断减小C．开始减小，进入液体摩擦后有所增大 D．开始增大，进入液体摩擦后有所减小10-16．通过对流体动压滑动轴承的计算知道，随着相对间隙 的增大，轴承的温升变小了，这是由于________。
A．进油量增加，摩擦系数减小，轴承发出的热量减少了B．轴承金属的受热面积增加，吸收和传导热量的能力增大了C．被轴承间隙散发出的热量增加了D．进油量增加，润滑油带走的热量增多了10-17．液体动压滑动轴承需要足够的供油量，主要是为了________。
A．补充端泄油量B．提高承载能力C．提高轴承效率D．减轻轴瓦磨损10-19．流体动压润滑轴承达到液体摩擦的许用最小油膜厚度受到________限制。
A．轴瓦材料B．润滑油粘度C．加工表面粗糙度D．轴承孔径10-20．验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是________。
A．确定轴承是否能获得液体润滑B．控制轴承的发热量C．计算轴承内部的摩擦阻力D．控制轴承的温升10-21．在________情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得过高。
A．重载B．高速C．工作温度高D．承受变载荷或冲击载荷10-22．非金属材料轴瓦中的橡胶轴承主要用于以________作润滑剂之处。
A．润滑油B．润滑脂C．水D．石墨10-23．运动粘度是动力粘度和相同温度下润滑油________的比值。
A．流速B．质量C．比重D．密度10-24．两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为________。
A．边界摩擦B．混合摩擦C．液体摩擦D．半液体摩擦10-25．与滚动轴承相比较，在下述各点中，________不能作为滑动轴承的优点。
A．径向尺寸小B．运转平稳，噪声低C．间隙小，旋转精度高D．可用于高速场合10-26．在下列各种设备中，________只宜采用滑动轴承。
A．中小型减速器齿轮轴B．电动机转子C．铁路机车车辆轴D．大型水轮机主轴10-27．滑动轴承的润滑方法，可以根据________来选择A．平均压强p B．3pvC．轴颈圆周速度v D．pv值二、填空题10-31．机械零件的磨损过程分三个阶段：__________阶段、__________阶段和剧烈磨损阶段。
10-32．滑动轴承使用轴瓦的目的是_________，降低成本，_________。
10-33．影响润滑油粘度的主要因素有_________和_________。
10-34．两摩擦面之间的典型摩擦状态有_________状态、_________状态、_________状态和_________状态。
非液体摩擦轴承一般工作在_________状态和_________状态，液体动压润滑轴承工作在_________状态，滑动轴承不允许出现_________状态。
10-35．非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是_________和_________。
防止滑动轴承发生胶合的根本问题在于_________。
10-36．对非液体摩擦轴承工作能力的验算项目为_________，_________，_________。
10-37．设计非液体摩擦滑动轴承时，验算p≤[p]是为了防止_________；验算pv≤[pv]是防止_________。
10-38．滑动轴承的相对间隙是________与________之比，偏心率ε是________与________之比。
10-39．在滑动轴承中，润滑油的端泄量与轴承的__________、__________及油压有关。
10-40．选择滑动轴承所用的润滑油时，对液体摩擦轴承主要考虑润滑油的_________；对非液体摩擦轴承主要考虑润滑油的_________。
五、参考答案1．选择题10-1 C；10-2 A；10-3 B；10-4 A；10-5 A；10-6 D；10-7 C；10-8 A；10-9 D；10-10 A；10-11 B；10-12 C；10-13 B；10-14 D；10-15 C；10-16 D；10-17 A；10-18 B；10-19 C；10-20 A；10-21 B；10-22 C；10-23 D；10-24 A；10-25 C；10-26 D；10-27 B；10-28 C B；10-29 C；10-30 B；2．填空题10-31跑合稳定磨损剧烈磨损10-32节约贵重金属维修方便10-33温度压力10-34干摩擦边界摩擦混合摩擦流体摩擦边界摩擦混合摩擦边界摩擦干摩擦10-35磨损胶合维护边界膜不被破坏10-36p≤[p] pv≤[pv] v≤[v]10-37过度磨损温升过高而发生胶合10-38直径间隙 轴颈直径d偏心距e 半径间隙C10-39宽径比相对间隙10-40粘性油性。