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流体动压润滑径向滑动轴承计算举例
试设计一流体动压润滑径向滑动轴承。
其径向外载荷为 5000N ，轴颈转速为960r/min ，轴颈所允 许的最小直
径为20mm 。
解:
工作载荷HN 〕 ^000~
轴馬宽径叱引d
卷考值 [―TT ----- 1 轴颈直径贞mm]
歹且1 00 ▼ r 自定义'
轴转速
960
开赠i 计算
混合润滑计算
rt 十算结果显示
釉承压强（MPaJ 12.5000 釉頑速度〔“旳]1 0053 r 使用参考间隍计算
3）估算轴承间隙
卩间隙计算结果显示
直径间003
相对间隙
0.0015
计算间隙
4）选择材料
包角选择n iso
ZCuSn10P1
J
许用摄大压强〔忖pa] 许用摄丈速度丽畑 许用 pv®（Mpa x m/s ） 材料属性 15
10
15 踢音洞
材料适用场合
用于中速、重戟及受变载荷的轴承.用于中速、
承°
中载的轴 参考值
轴承平均压强12.500MPa 轴承平均速度
1. OOSm/s pv® 1
2.566M Pa.m/s
5）流体动压润滑计算结果
1） 选择轴承的内径
二
101
12.5663
0.00110
席自定文相对间隙
输入自定义相对间隙值: |0.0015
匚吝输入已知裁量
轴承相
（从
略）
6）根据计算结果需要重新设计，按“返回”按钮，即可以得到可行方案。
流体⼒学作业11.⼯程流体⼒学《科学出版社》18页，例1－3图1－5是滑动轴承⽰意图，直径60d mm =，长度140L mm =，间隙0.3mm δ=，间隙中充满了运动粘度6235.2810/m s ν-=?，密度3890/kg m ρ=的润滑油。
如果轴的转速500/min n r =，求轴表⾯磨擦阻⼒f F 和所消耗的功率p 的⼤⼩。
解：假设间隙是同⼼环形，因δ d ,间隙中的速度分布直线分布规律()u u r =，轴表⾯的速度梯度为60du rw dn dr πδδ== ⼜运动粘度µ＝ργ＝3.14ⅹ210-（Pa s ?）摩擦表⾯积 A dL π=根据⽜顿内摩擦定律，作⽤在轴表⾯的摩擦阻⼒为 f F ＝duA drµ?＝4.33N 摩擦阻⼒消耗的功为 2260f f d n P F rw F π==?＝6.8W 2. ⼯程流体⼒学《科学出版社》 46-47页，例2－4试推导装满液体的圆柱形容器，如图2－19所⽰，在下述条件下绕垂直轴作等⾓速度旋转时的压强表达ω式（a ）容器的顶盖中⼼处开⼝（b ）容器的顶盖边缘处开⼝解：等⾓速度旋转时压强的⼀般表达式为：22()2w r p g z c gρ=-+ （1）(a) 顶盖中⼼处开⼝则00,0r z p p ===时，,代⼊（1）式得0c p =，于是压强公式为：220()2w r p p g z gρ=+-（b ）顶盖边缘开⼝，则0,0r R z p p ===时，得此时压强公式为2220()[]2w R r p p g z gρ-=-+3. ⼯程流体⼒学《科学出版社》 55-56页，例2－6如图2－26所⽰⼀弧形闸门，半径7.5R m =，挡着深度 4.8h m =的⽔，其圆⼼⾓43α=，旋转轴的位置距底为 5.8H m =，闸门的⽔平投影 2.7CB a m ==，闸门的宽度 6.4b m = 试求作⽤在闸门上的总压⼒的⼤⼩和压⼒中⼼。
习题与参考答案一、复习思考题1 设计液体动力润滑滑动轴承时，为保证轴承正常工作，应满足哪些条件？2 试述径向动压滑动轴承油膜的形成过程。
3 就液体动力润滑的一维雷诺方程30)(6h h h v x p-=∂∂η，说明形成液体动力润滑的必要条件。
4 液体动力润滑滑动轴承的相对间隙ψ的大小，对滑动轴承的承载能力、温升和运转精度有何影响？5 有一液体动力润滑单油楔滑动轴承、在两种外载荷下工作时，其偏心率分别为6.01=χ、8.02=χ，试分析哪种情况下轴承承受的外载荷大。
为提高该轴承的承载能力，有哪些措施可供考虑？(假定轴颈直径和转速不允许改变。
)6 不完全液体润滑滑动轴承需进行哪些计算？各有何含义？7 为了保证滑动轴承获得较高的承载能力，油沟应做在什么位置？8 何谓轴承承载量系数C p ？C p 值大是否说明轴承所能承受的载荷也越大？9 滑动轴承的摩擦状态有哪几种？它们的主要区别如何？ 10 滑动轴承的主要失效形式有哪些？11 相对间隙ψ对轴承承载能力有何影响？在设计时，若算出的h min 过小或温升过高时，应如何调整ψ值？12 在设计液体动力润滑径向滑动轴承时，在其最小油膜厚度h min 不够可靠的情况下，如何调整参数来进行设计？二、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. 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图所示的几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 。
3 巴氏合金是用来制造 。
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， 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 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 。
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案15-18章答案15-1答滑动轴承按摩擦状态分为两种：液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承。
液体摩擦滑动轴承：两摩擦表面完全被液体层隔开，摩擦性质取决于液体分子间的粘性阻力。
根据油膜形成机理的不同可分为液体动压轴承和液体静压轴承。
非液体摩擦滑动轴承：两摩擦表面处于边界摩擦或混合摩擦状态，两表面间有润滑油，但不足以将两表面完全隔离，其微观凸峰之间仍相互搓削而产生磨损。
15-2解（1）求滑动轴承上的径向载荷（2）求轴瓦宽度（3）查许用值查教材表15-1，锡青铜的，（4）验算压强（5）验算值15-3解（1）查许用值查教材表15-1，铸锡青铜ZCuSn10P1的，（2）由压强确定的径向载荷由得（3）由值确定的径向载荷得轴承的主要承载能力由值确定，其最大径向载荷为。
15-4解（1）求压强（5）求值查表15-1，可选用铸铝青铜ZCuAl10Fe3 ，15-5证明液体内部摩擦切应力、液体动力粘度、和速度梯度之间有如下关系：轴颈的线速度为，半径间隙为，则速度梯度为磨擦阻力摩擦阻力矩将、代入上式16-1解由手册查得6005 深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径，普通精度等级（0级）。
主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷；可用于高速传动。
N209/P6 圆柱滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径，6级精度。
只能承受径向载荷，适用于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合，其径向尺寸轻紧凑。
7207CJ 角接触球轴承，窄宽度，轻系列，内径，接触角,钢板冲压保持架，普通精度等级。
既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷，适用于高速无冲击, 一般成对使用，对称布置。
30209/P5 圆锥滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径，5级精度。
能同时承受径向载荷和轴向载荷。
适用于刚性大和轴承孔能严格对中之处，成对使用，对称布置。
16-2解室温下工作；载荷平稳，球轴承查教材附表1，（1）当量动载荷时在此载荷上，该轴承能达到或超过此寿命的概率是90%。
第10章滑动轴承分析计算题1某一非液体摩擦径向滑动轴承，轴颈转速B/d=1.0，轴瓦表面粗糙度R z1=6.3 m m，轴颈粗糙度R z2=3.2 m m，轴转速n=500 r/min，径向载荷F r=50kN。
若要轴承达到液体摩擦，润滑油动力粘度为多少Pa s?【解】解题思路为：确定[h min]和h min；分别在最大和最小半径间隙情况下，δ→χ→C p→η，取η较大值。
1) 确定定允许的最小油膜厚度根据公式（10-23），取h min=[ h min]=S(R z1+ R z2)=2×(6.3+3.2)=19m m=0.019mm2）确定最大和最小相对间隙根据和偏心率，001475.02/200019.011max min ×−=ψ−=χr h =0.8711 4）确定轴承的承载量系数（索莫菲尔德数）根据轴承的宽径比，查表10-6得，C p 或S o =（4.408+7.772）/2=6.093 (线性插值)5）确定润滑油的粘度根据公式（10-21）vBF C p ηψ=22其中，轴承速度100060500200100060×××π=×π=dn v =5.236 m/s 得 2.0236.5093.62001475.050000222××××=ψ=ηvB C F p =0.00852MPa s 如果安全系数S 取3，重新计算如下1) 确定定允许的最小油膜厚度根据公式（10-23），取 h min =[ h min ]=S (R z1+ R z2)=3×(6.3+3.2)=19m m=0.0285 mm2）确定最大和最小相对间隙 根据 和思考：要求最小油膜厚度增大，则润滑油的粘度应增大。
或者说明润滑油的粘度增大，滑动轴承的承载能力提高了。
如果安全系数S取3，按照最小相对间隙计算如下1) 确定定允许的最小油膜厚度根据公式（10-23），取h min=[ h min]=S(R z1+ R z2)=3×(6.3+3.2)=19m m=0.0285 mm2）确定最大和最小相对间隙根据和。
