濮良贵机械设计第10十版复习笔记和课后习题答案详解 第12章.docxVIP

濮良贵《机械设计》（第10版）笔记和课后习题（含考研真题）详解 第12章　滑动轴承 12.1　复习笔记 【知识框架】 【通关提要】 本章主要介绍了滑动轴承的失效形式及材料、不完全流体润滑滑动轴承的设计计算以及流体动力润滑的形成条件。学习时需要重点掌握以上内容。本章主要以选择题、填空题和简答题的形式考查，判断题和计算题较少。复习本章时以理解记忆为主，计算为辅。 【重点难点归纳】 一、概述（见表12-1-1） 表12-1-1　滑动轴承的类型及主要内容 二、滑动轴承的主要结构形式、失效形式及常用材料（见表12-1-2） 表12-1-2　滑动轴承的主要结构形式、失效形式及常用材料 三、轴瓦结构（见表12-1-3） 表12-1-3　轴瓦结构 四、滑动轴承润滑剂的选用 1．润滑脂及其选择 润滑脂常用在要求较低、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动之处的轴承中。 选择润滑脂品种的一般原则为： ①当压力高和滑动速度低时，选择针入度小的。 ②所用润滑脂的滴点，一般应比轴承的工作温度高约20～30℃。 ③不同工作环境选用合适的润滑脂，如在潮湿的环境下，应选择防水性强的钙基或铝基润滑脂。 2．润滑油及其选择 当液体动压轴承转速高、压力小时，应选粘度较低的油，在高温条件下工作的轴承，润滑油的粘度应比常温轴承的高一些。 3．固体润滑剂 固体润滑剂可以在接触面上形成固体膜以减小摩擦阻力，通常只用于一些有特殊要求的场合。 五、不完全流体润滑滑动轴承设计计算（见表12-1-4） 表12-1-4　不完全流体润滑滑动轴承设计计算 六、流体动力润滑径向滑动轴承设计计算 1．流体动力润滑的基本方程 流体动力润滑滑动轴承的基本方程（一维雷诺方程） ?p/?x＝6ηυ（h－h0）/h3 式中，p为两板间油膜压力；η为润滑油的动力粘度；v为表面滑动速度；h为油膜厚度；h0为?p/?x＝0时的油膜厚度。 从上式中可以得知，形成动压油膜的必要条件如下： （1）两工件之间的间隙必须有楔形间隙。 （2）两工件表面之间必须连续充满润滑油或其他液体。 （3）两工件表面必须有相对滑动速度。其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出。 2．径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程 （1）轴颈未转动时，如图12-1-1（a）所示，轴颈与轴承孔之间自然形成一收敛的楔形空间。 （2）当轴颈开始转动时，速度较低，轴瓦对轴颈产生摩擦力（方向与轴颈转动方向相反），迫使轴颈沿孔壁向右爬升，如图12-1-1（b）。 （3）随着转速的增大，楔形空间的油量也逐渐加多。这时，右侧楔形油膜产生动压力，将轴颈向左浮起。当轴颈达到稳定运转时，轴颈便稳定在一定的偏心位置上，如图12-1-1（c）。 图12-1-1径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程 3．径向滑动轴承的主要几何关系 （1）轴承直径间隙为Δ＝D－d。式中，D为轴承孔的直径；d为轴颈的直径。 （2）半径间隙为δ＝R－r＝Δ/2。式中，R为轴承孔半径；r为轴颈半径。 （3）相对间隙为ψ＝Δ/d＝δ/r。 （4）偏心率为ε＝e/δ。式中，e为偏心距。 （5）最小油膜厚度为hmin＝δ－e＝δ（1－ε）＝rψ（1－ε）。 （6）任意位置的油膜厚度为h＝δ（1＋εcosφ）＝rψ（1＋εcosφ）。 （7）压力最大处的油膜厚度h0为h0＝δ（1＋εcosφ0）。式中，φ0为最大压力处的极角。 4．径向滑动轴承工作能力计算简介（见表12-1-5） 表12-1-5　径向滑动轴承工作能力计算简介 注：摩擦系数f＝（πηω）/（ψp）＋0.55ψξ，式中ξ为随轴承宽径比而变化的系数，对于B/d＜1的轴承，ξ＝（d/B）3/2；B/d≥1时，ξ＝1。 5．参数选择 （1）宽径比B/d 一般B/d＝0.3～1.5。宽径比小，运转稳定性提高，但承载能力降低。 （2）相对间隙ψ 一般按转速取ψ值的经验公式为 式中，n为轴颈转速。 （3）润滑油粘度 设计时，可先假定轴承平均温度，选择润滑油粘度，进行初步设计；再通过热平衡计算来检验轴承入口油温ti是否在35～40℃之间，否则应重新选择润滑油粘度再做计算。 对于一般轴承，也可按下式初估油的动力粘度 12.2　课后习题详解 12-1　某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知：轴颈直径d＝200mm，轴承宽度B＝200mm，轴颈转速n＝300r/min，轴瓦材料为ZCuAl10Fe3，试问它可以承受的最大径向载荷是多少？ 解：根据轴承材料查教材表12-2得许用值[p]＝15MPa，[pv]＝12MPa·m/s。 （1）根据轴承的平均压力校核公式可得 F≤[p]dB＝15×200×200＝6×105N （2）根据轴承pv值校核公式可得 F≤（[pv]×19100B）/n＝（12×19100×200）/300＝1.528×105N 综上可知，该