非液体润滑滑动轴承的设计计算
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10-4 第十章 非液体摩擦滑动轴承设计
1、非液体摩擦滑动轴承设计准则是什么?
轴承的平均压强小于材料的许用压强p<[p];压力和速度的乘积小于许用值pv<[pv];滑动速度小于轴瓦材料的许用滑动速度v<[v];
2、非液体摩擦滑动轴承计算中,限定p<[p]、pv<[pv]、v<[v] 各考虑什么问题?答:p<[p]—防止轴瓦过度磨损;
pv<[pv]—限制发热量,避免胶合;
v<[v]—防止轴瓦边缘局部磨损。
3、在设计液体动压滑动轴承时,是否要进行非液体摩擦滑动轴承的计算,为什么?
要进行非液体摩擦滑动轴承的计算。
因为滑动轴承并不是在所有情况下都能够建立流体动力润滑,实际上,多数滑动轴承处于非液体摩擦状态,即在滑动表面上同时存在着干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态。
4、液体动压和静压滑动轴承在起动和停车时,摩擦状态有何差异?
液体动压滑动轴承在起动和停车时,轴颈和轴承主要是金属相接触,液体静压
滑动轴承由于是液压系统供给压力油,在起动和停车时仍然是液体摩擦状态。
5、是否所有的轴承都应设计成液体摩擦轴承?为什么?
不用,在不重要的工作场合,不能保证液体摩擦并且满足非液体摩擦滑动轴承的设计要求时可以选择非液体摩擦轴承。
第八章滑动轴承8.1 重点、难点分析本章的重点内容是滑动轴承轴瓦的材料及选用原则;非液体摩擦滑动轴承的设计准则及设计计算;液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算。
难点是液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算及参数选择。
8.1.1 轴瓦材料及其应用对轴瓦材料性能的要求:具有良好的减摩性、耐磨性和咬粘性;具有良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性;具有足够的强度和抗腐蚀的能力和良好的导热性、工艺性、经济性等。
常用轴瓦材料:金属材料、多孔质金属材料和非金属材料。
其中常用的金属材料为轴承合金、铜合金、铸铁等。
8.1.2 非液体摩擦滑动轴承的设计计算对于工作要求不高、转速较低、载荷不大、难于维护等条件下的工作的滑动轴承,往往设计成非液体摩擦滑动轴承。
这些轴承常采用润滑脂、油绳或滴油润滑,由于轴承得不到足够的润滑剂,故无法形成完全的承载油膜,工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑。
非液体摩擦轴承的承载能力和使用寿命取决于轴承材料的减摩耐磨性、机械强度以及边界膜的强度。
这种轴承的主要失效形式是磨料磨损和胶合;在变载荷作用下,轴承还可能发生疲劳破坏。
因此,非液体摩擦滑动轴承可靠工作的最低要求是确保边界润滑油膜不遭到破坏。
为了保证这个条件,设计计算准则必须要求:p≤[p],pv≤[pv],v≤[v]限制轴承的压强p,是为了保证润滑油不被过大的压力挤出,使轴瓦产生过度磨损;限制轴承的pv值,是为了限制轴承的温升,从而保证油膜不破裂,因为pv值是与摩擦功率损耗成正比的;在p及pv值经验算都符合要求的情况下,由于轴发生弯曲或不同心等引起轴承边缘局部压强相当高,当滑动速度高时,局部区域的pv值可能超出许用值,所以在p较小的情况下还应该限制轴颈的圆周速度v。
8.1.3液体动力润滑径向滑动轴承设计计算液体动力润滑的基本方程和形成液体动力润滑(即形成动压油膜)的条件已在第一章给出,这里不再累述。
1.径向滑动轴承形成动压油膜的过程径向滑动轴承形成动压油膜的过程可分为三个阶段:(1)起动前阶段,见图8-1a;(2)起动阶段,见图8-1b;(3)液体动力润滑阶段,见图8-1c;图8-1 径向滑动轴承形成液体动力润滑的过程对于这一形成过程应掌握如下要点:(1)从轴颈开始转动到轴颈中心达到静态平衡点的过程分析;(2)在给定载荷、轴颈转动方向及偏心距e的大小时,如何确定轴颈的平衡位置;(3)确定轴颈平衡位置后,油膜压力分布的大致情况以及最小油膜厚度h min的位置;(4)影响轴颈静态平衡点位置的主要因素有外载荷F,润滑油粘度η和轴颈转速n。
机械设计基础复习题(二)第八章蜗杆传动复习题⒈判断题(1) 所有蜗杆传动都具有自锁性。
(×)(2) 蜗杆传动的接触应力计算,其目的是为防止齿面产生点蚀和胶合失效。
(√)(3) 蜗杆传动中,为了使蜗轮滚刀标准化、系列化,新标准中,将蜗杆的分度圆直径定为标准值。
(√)⒉选择题1. 两轴线 C 时,可采用蜗杆传动。
a.相交成某一角度 b.平行 c.交错 d.相交成直角2 计算蜗杆传动比时,公式 C 是错误的。
a.i=ω1/ ω2 b.i=z2/ z1 c.i=d2/ d13. 轴交角为90˚的阿基米德蜗杆传动,其蜗杆的导程角γ=8˚8΄30˝(右旋),蜗轮的螺旋角应为 B 。
a.81˚51΄30˝ b.8˚8΄30˝ c.20˚ d.15˚4. 对于重要的蜗杆传动,应采用 B 作蜗轮齿圈材料。
a.HT200 b.ZCuSn10Pb1 c.40Cr调质 d.18CrMnTi渗碳淬火5. 当蜗杆头数增加时,传动效率 B 。
a.减小 b.增加 c.不变⒊问答题(1) 蜗杆传动有哪些特点?适用于哪些场合?为什么?大功率传动为什么很少用蜗杆传动?(2) 何谓蜗杆传动的中间平面?何谓蜗杆分度圆直径?(3) 一对阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么?(4) 蜗杆传动的传动比等于什么?为什么蜗杆传动可得到大的传动比?为什么蜗杆传动的效率低?(5) 蜗杆传动中,为什么要规定d1与m 对应的标准值?第九章轮系复习题1 选择题(1) _C___轮系中的两个中心轮都是运动的。
a.行星 b.周转 c.差动(2) __A__轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。
a.行星 b.周转 c.差动(3) 要在两轴之间实现多级变速传动,选用A轮系较合适。
a.定轴 b.行星 c.差动(4) 自由度为1的轮系是B。
a.周转 b.行星 c.差动(5) 差动轮系的自由度为 C 。
a.1 b.1或2 c.2(6) 在平面定轴轮系中,传动比的符号可由B决定。
滑动传动课后习题
一、选择题
1、巴氏合金用来制造__。
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
2、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
3、非液体摩擦滑动轴承,验算pv<[pv]是为了防止轴承__。
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
4、在__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
5、温度升高时,润滑油的粘度__。
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
二、填空题
1.对非液体摩擦滑动轴承,为防止边界膜破裂,轴承过度磨损,应校核(),
为防止轴承温升过高产生胶合,应校核()。
2.液体动压润滑轴承形成动压润滑的必要条件是:()、()和()。
3.设计计算非液体滑动轴承时要验算1)p≤[p],其目的是();2)pv
≤[pv],其目的是()。
4.滑动轴承按受载荷方向的不同,可分为()和();根据滑动表
面间润滑状态不同,可分为()和()。
按承载机理的不同,又
可分为()和()。
5.两摩擦表面间的典型摩擦状态是()、()和()。
第三章滑动轴承设计参数与计算方法!"#滑动轴承的类型、特性与选用滑动轴承的种类繁多,分类方法亦繁多,按润滑原理不同,将其分为:无润滑轴承、粉末冶金含油轴承、动压轴承和静压轴承。
以粉末冶金含油轴承代表处于混合润滑状态下的轴承;无润滑轴承亦代表固体润滑轴承。
!"#"#滑动轴承的性能比较(表$%!%#)表$%!%#滑动轴承的性能比较轴承型式无润滑轴承粉末冶金含油轴承动压轴承静压轴承轴承性能承载能力!!高温适应性好,可以在材料的温度极限以下运转差,受润滑剂氧化的限制一般,可以在润滑剂温度极限以下运转低温适应性优一般好,摩擦阻力大真空适应性优好,需要专用润滑剂一般,需专用润滑剂差潮湿适应性好,轴须耐腐蚀好尘埃适应性好,需注意密封必须密封好,需密封和过滤装置好抗振性一般好旋转精度差好优摩擦阻力大较大小最小噪声一般小最小润滑装置最简单简单复杂程度差异较大复杂w w w.bz f x w.c om!"#"$滑动轴承的承载能力与极限转速几种主要滑动轴承的极限承载能力和极限转速曲线见图!"#"$和图!"#"%。
可供选择滑动轴承类型时参考。
对动压轴承,按中等粘度润滑油进行计算;对无润滑轴承和混合润滑轴承,按磨损寿命为$&’(计算;对静压轴承,理论上在材料强度允许图%&!&#径向轴承的极限载荷与转速""""无润滑轴承—·—液体动压轴承—··—粉末冶金含油轴承—滚动轴承图%&!&$推力轴承的极限载荷与转速""""无润滑轴承—·—液体动压轴承—··—粉末冶金含油轴承—滚动轴承w w w.bz f x w.c om的载荷和转速范围内均可应用。
为了便于比较,还将疲劳寿命为!"#$的滚动轴承的极限承载能力和极限转速曲线画出。