机械设计习题集第十二章答案

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？ 是什么？ 答；p≤[p]；pv≤[pv]；v≤[v]； ； ； ； hmin＞ [h]；ti ＞350—400C 。 ； 12-30 就液体动力润滑的一维雷诺方程 ∂p = 6ηv h − h0 3
说明形成液体动压润滑的必要条件。 说明形成液体动压润滑的必要条件。
∂x
h
答：产生动压
∂p >0 ∂x
所以：η＞0，润滑油应有一定的粘度； 所以： 润滑油应有一定的粘度； 有相对速度； V＞0，有相对速度； 有楔形间隙，油由大端流进小端流出。 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 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) χa＞χb
12-18 非液体摩擦径向滑动轴承，按其可能的失效 非液体摩擦径向滑动轴承， 形式应限制 p≤[p] 、 pv ≤[pv] 、 v Hale Waihona Puke Baidu [v]进行 条件性计算。 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， 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； 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； 必须有一定的粘度，且充分供油；
(2) F =
2ηvB
2
ψ χ↑ Cp ↑ ，所以,Fa > Fb ；
Cp
a）
b）
（3）令耗油量（或流量）系数为Cq
q = CqψvBd /
q Cq = ψvBd 而CP 随χ变化
（3）令耗油量（或流量）系数为Cq
q Cq = ψvBd
则：润滑油流量q=CqψvBd ，由书中图12—16可知： 润滑油流量 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
12-27 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 对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承， 下列参数之一时，将如何影响该轴承的承载能力。 下列参数之一时，将如何影响该轴承的承载能力。 转速n=500r/min改为 改为n=700r/min； ⑴ 转速 改为 ； ⑵ 宽径比B/d由1.0改为 宽径比 由 改为0.8; 改为 润滑油由采用46号全损耗系统用油改为 号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油 ⑶ 润滑油由采用 号全损耗系统用油改为 号全损耗系统用油 轴承孔表面粗糙度由Rz=6.3µm改为 改为Rz=3.2µm。 ⑷ 轴承孔表面粗糙度由 改为 。 答：
一、选择题 12-1 C 12-2 B 12-7 B 12-13 B
第十二章 滑动轴承 12-3 B 12-9 B 12-4 A 12-10 C 12-5 B 12-6 B
12-8 B
12-14 A
12-11D 12-12 D
二、填空题 12-15 在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制 值的主要目的是 避 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 限制pv值的主要目的是 限制温升， 免过度磨损 ；限制 值的主要目的是 限制温升，避免胶合 。 12-16 径向滑动轴偏心距 随着载荷增大而 增大 ；随着转速增高而 径向滑动轴偏心距e随着载荷增大而 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 ，则轴承 在设计液体摩擦动压滑动轴承时，若减小相对间隙ψ， 的承载能力将 提高 ；旋转精度将 提高 ；发热量将 增加 。
（1）n ↑ 承载能力↑ ） 承载能力
ηωdB F= CP 2 ψ
承载能力↓ （2） B/d ↓ B↓承载能力 ） 承载能力 （3）η↑，承载能力 ） ，承载能力↑ （4）RZ↓，允许 min ↓，偏心率 ，承载能力 。 ） ，允许h ，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 在设计液体润滑轴承时,当出现下列情况之一后 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; 时 当条件p<[p]、v<[v]、pv<[pv]不满足时； 不满足时； ⑵ 当条件 、 、 不满足时 当计算入口温度t 偏低时。 ⑶ 当计算入口温度 i偏低时。 答： （1）说明承载能力不够。可：d↑；B↑；η↑；ψ↓； ）说明承载能力不够。 ； ； ； ； 降低表面粗糙度等。 降低表面粗糙度等。 （2）可改选材料； B↑。 ）可改选材料； 。 （3）说明轴承的温升过高，承载能力不足。可：适当增 ）说明轴承的温升过高，承载能力不足。 降低表面粗糙度等。 大ψ ，降低表面粗糙度等。
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 的选取与速度和载 在设计滑动轴承时，相对间隙ψ的选取与速度和载 有何关系？ 荷的大小 有何关系？ 值应愈大； 答：速度愈高，ψ值应愈大； 速度愈高， 值应愈大 载荷愈大， 值应愈小 值应愈小。 载荷愈大，ψ值应愈小。 12-25 验算滑动轴承的压力 、速度 和压力与速度的乘积 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 ，是不完全液体润滑滑轴承设计的内容， 滑滑动轴承是否需要进行此项验算？为什么？ 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 也应进行此项验算。因在起动和停车阶段， 承仍处在不完全液体润滑状态。另外， 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]、 值选取。 轴承材料的选取也是根据 、[pv]、[v]值选取。 、 值选取
12-33 有一不完全液体润滑径向滑动轴承，轴颈直径 有一不完全液体润滑径向滑动轴承， d=200mm，轴承宽度 ，轴承宽度B=250mm，轴承材料选用 ， ZCuAl10Fe3，当轴转速为 ，当轴转速为60r/min、100r/min、500r/min 、 、 轴承允许的最大径向载荷各为多少? 时,轴承允许的最大径向载荷各为多少 轴承允许的最大径向载荷各为多少 解：查表12—2 ZCuAl10Fe3 查表 [p]=15MPa [pv]=12MPa m/s [v]=4 m/s (1)按 p = F ≤ [ p ] 计算 F≤dB [p]=200×250 ×15=750kN 按 dB (2)按 v = πdn ≤ [v ] 计算 v1=0.628 m/s< [v] 按 60 ×1000 v2=1.047 m/s < [v] v3=5.236 m/s〉[v] 不满足 〉 (3)按 pv = F ⋅ πdn ≤ [ pv ] 计算 F1≤955.414kN 按 dB 60 × 1000 F2≤573.065kN