第38练 滑动轴承 江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第38练，内容涵盖7-2 滑动轴承。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第38练 模块7 轴和轴承 第2节 滑动轴承 一、单项选择题 1．滑动轴承按承受载荷的方向分为径向滑动轴承和推力滑动轴承。一滑动轴承安装在减速器输出轴端，主要承受齿轮啮合产生的径向力，该轴承属于（ ） A．推力滑动轴承 B．径向滑动轴承 C．角接触滑动轴承 D．圆锥滑动轴承 2．滑动轴承的轴瓦直接与轴颈接触，其材料选择对轴承的性能和寿命至关重要。巴氏合金（轴承合金）是优良的轴瓦材料，其主要优点是（ ） A．硬度和强度高抗冲击能力强 B．成本低廉易于铸造加工 C．减摩性好且嵌藏性好可容纳磨粒 D．耐高温性能好可在500℃以上工作 3．滑动轴承按润滑状态分为液体润滑、边界润滑和混合润滑。在液体动压润滑状态下，两摩擦表面被一层完整的润滑油膜隔开不直接接触，摩擦系数可低至（ ） A．0.01至0.1 B．0.001至0.008 C．0.1至0.3 D．0.3至0.5 4．滑动轴承的剖分式结构由轴承座、轴承盖和剖分轴瓦组成，上下两半用螺栓连接。与整体式滑动轴承相比，剖分式的主要优点是（ ） A．制造成本更低 B．结构更简单紧凑 C．装拆方便轴颈不必从轴端装入 D．承载能力更大 5．滑动轴承的轴瓦上通常开设油沟以分布润滑油。油沟的正确开设位置应位于（ ） A．承载区（高压油膜区） B．轴瓦剖分面的接合处 C．非承载区（低压油膜区） D．油沟位置不影响轴承性能 二、填空题 6．滑动轴承按承受载荷方向分为____滑动轴承（承受径向力）和____滑动轴承（承受轴向力）。按结构型式分为____式和____式，其中____式装拆方便应用最广。滑动轴承的润滑状态分为____润滑、____润滑和混合润滑三种。 7．常用轴瓦材料有____合金（巴氏合金）、____和____。巴氏合金减摩性好但____低只能作轴承衬；____强度高耐磨性好用于低速重载；____成本最低但脆性大仅用于低速轻载。轴瓦上油沟应开在____区。 三、问答题 8．液体动压润滑是滑动轴承最理想的润滑状态，可实现近乎零磨损。请回答：（1）实现液体动压润滑必须满足哪三个条件？（2）滑动轴承中形成液体动压油膜的工作过程是怎样的？（3）当轴承在频繁启动和停止或转速很低时，为什么难以维持液体动压润滑？ 9．滑动轴承与滚动轴承各有优缺点和适用场合。请从承载能力、摩擦系数、抗冲击能力、启动阻力、高速性能五个方面对比滑动轴承与滚动轴承的差异，并各举一个典型应用实例。 四、综合应用题 10．某工厂一台大功率离心泵的转子主轴转速n=3000r/min，径向载荷较大，原采用滚动轴承但运行不到半年轴承就因振动和疲劳出现损坏。现计划改用滑动轴承。请回答：（1）该工况下改用滑动轴承的合理性是什么？（2）为该滑动轴承选择合适的轴瓦材料并说明理由；（3）设计轴瓦的油沟位置和润滑方式时应考虑哪些因素？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第38练，内容涵盖7-2 滑动轴承。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第38练 模块7 轴和轴承 第2节 滑动轴承 一、单项选择题 1．滑动轴承按承受载荷的方向分为径向滑动轴承和推力滑动轴承。一滑动轴承安装在减速器输出轴端，主要承受齿轮啮合产生的径向力，该轴承属于（ ） A．推力滑动轴承 B．径向滑动轴承 C．角接触滑动轴承 D．圆锥滑动轴承 【答案】B 【解析】径向滑动轴承承受径向载荷，由轴承座和轴瓦组成，是最常用的滑动轴承型式。推力滑动轴承承受轴向载荷，用于立式设备中支撑转子的轴向力。角接触和圆锥是滚动轴承的类型而非滑动轴承。 2．滑动轴承的轴瓦直接与轴颈接触，其材料选择对轴承的性能和寿命至关重要。巴氏合金（轴承合金）是优良的轴瓦材料，其主要优点是（ ） A．硬度和强度高抗冲击能力强 B．成本低廉易于铸造加工 C．减摩性好且嵌藏性好可容纳磨粒 D．耐高温性能好可在500℃以上工作 【答案】C 【解析】巴氏合金（锡基或铅基）具有优异的减摩性、嵌藏性（可嵌入硬质颗粒保护轴颈）、顺应性（可适应轴颈微小偏斜），但强度低（只能作轴承衬贴在钢背上），工作温度不超过150℃。青铜强度高耐磨性好用于低速重载；铸铁最廉价但脆性大仅用于低速轻载。 3．滑动轴承按润滑状态分为液体润滑、边界润滑和混合润滑。在液体动压润滑状态下，两摩擦表面被一层完整的润滑油膜隔开不直接接触，摩擦系数可低至（ ） A．0.01至0.1 B．0.001至0.008 C．0.1至0.3 D．0.3至0.5 【答案】B 【解析】液体润滑时摩擦系数仅0.001至0.008，摩擦阻力极小磨损几乎为零，是理想的润滑状态。实现液体动压润滑需满足三个条件：两表面间有楔形间隙、间隙中充满润滑油、两表面有足够的相对运动速度。边界润滑（0.05至0.15）和混合润滑（0.01至0.1）的摩擦系数明显高于液体润滑。 4．滑动轴承的剖分式结构由轴承座、轴承盖和剖分轴瓦组成，上下两半用螺栓连接。与整体式滑动轴承相比，剖分式的主要优点是（ ） A．制造成本更低 B．结构更简单紧凑 C．装拆方便轴颈不必从轴端装入 D．承载能力更大 【答案】C 【解析】剖分式滑动轴承可从径向拆装，无需使轴颈从轴端穿入，特别适用于轴中部安装轴承的场合（如内燃机曲轴的主轴承）。整体式结构简单成本低但只能从轴端装入拆装不便。剖分式是滑动轴承的主流结构型式。 5．滑动轴承的轴瓦上通常开设油沟以分布润滑油。油沟的正确开设位置应位于（ ） A．承载区（高压油膜区） B．轴瓦剖分面的接合处 C．非承载区（低压油膜区） D．油沟位置不影响轴承性能 【答案】C 【解析】油沟应开在非承载区（低压区），因为承载区需要完整的油膜承受载荷，若在承载区开油沟会破坏油膜连续性降低承载能力。油沟不应开至轴瓦两端边缘以免润滑油泄漏。常见油沟型式：轴向油沟、周向油沟和斜向油沟。 二、填空题 6．滑动轴承按承受载荷方向分为____滑动轴承（承受径向力）和____滑动轴承（承受轴向力）。按结构型式分为____式和____式，其中____式装拆方便应用最广。滑动轴承的润滑状态分为____润滑、____润滑和混合润滑三种。 【答案】径向；推力；整体；剖分；剖分；液体；边界 【解析】液体润滑是理想状态摩擦系数极低几乎零磨损。边界润滑靠极薄的油膜（约0.1μm）润滑磨损较大。混合润滑是液体和边界润滑共存。工作条件决定润滑状态，设计时争取液体润滑。 7．常用轴瓦材料有____合金（巴氏合金）、____和____。巴氏合金减摩性好但____低只能作轴承衬；____强度高耐磨性好用于低速重载；____成本最低但脆性大仅用于低速轻载。轴瓦上油沟应开在____区。 【答案】轴承；青铜；铸铁；强度；青铜；铸铁；非承载 【解析】轴瓦材料选择原则：高速轻载选巴氏合金（轴承衬）、中速中载选青铜、低速轻载可用铸铁。巴氏合金嵌藏性好可保护轴颈，但强度低需贴在钢背上制成双金属轴瓦。油沟开在非承载区是基本原则。 三、问答题 8．液体动压润滑是滑动轴承最理想的润滑状态，可实现近乎零磨损。请回答：（1）实现液体动压润滑必须满足哪三个条件？（2）滑动轴承中形成液体动压油膜的工作过程是怎样的？（3）当轴承在频繁启动和停止或转速很低时，为什么难以维持液体动压润滑？ 【答案】（1）三个条件：两摩擦表面间必须有楔形间隙（收敛的油楔），润滑油从大口流入小口流出产生油压；间隙中必须充满具有一定黏度的润滑油；两表面必须有足够的相对运动速度使润滑油被带入楔形间隙。（2）工作过程：轴静止时在重力下与轴瓦底部接触。轴开始转动时转速较低润滑油不足以产生承载油膜，轴与轴瓦处于边界润滑或混合润滑状态。随着转速升高更多的润滑油被带入楔形间隙，油楔产生的动压力逐渐增大将轴抬起与轴瓦脱离接触。当转速达到一定值后形成的动压油膜厚度足以完全隔开两表面，进入液体动压润滑状态，轴在油膜上稳定运转。（3）启动和停止或转速很低时轴的转速不足以将足够的润滑油带入楔形间隙，产生的动压力过小，油膜厚度太薄，两表面发生直接接触处于边界润滑状态磨损较大。频繁启停加重了边界润滑阶段的磨损累积，因此频繁启停的滑动轴承应选用边界润滑性能好的轴瓦材料（如巴氏合金）。 【解析】液体动压润滑的三个条件缺一不可。楔形间隙是几何条件、润滑油是介质条件、相对速度是运动条件。启动和停止是滑动轴承磨损最严重的阶段，选材时需特别关注边界润滑性能。 9．滑动轴承与滚动轴承各有优缺点和适用场合。请从承载能力、摩擦系数、抗冲击能力、启动阻力、高速性能五个方面对比滑动轴承与滚动轴承的差异，并各举一个典型应用实例。 【答案】承载能力：滑动轴承承载能力取决于轴瓦面积和材料许用比压，可通过增大轴瓦面积提高，承载能力可很大（如水轮机主轴轴承）；滚动轴承承载能力受滚动体和滚道接触应力限制，单个轴承承载能力相对较小。摩擦系数：滑动轴承在液体润滑时约0.001至0.008极低；滚动轴承约0.001至0.01与滑动轴承相当，但边界润滑状态下滑动轴承摩擦系数可达0.05至0.15远高于滚动轴承。抗冲击能力：滑动轴承油膜有良好的缓冲吸振能力，抗冲击和振动能力强；滚动轴承为点或线接触缓冲能力差，冲击大时滚动体和滚道易产生压痕损坏。启动阻力：滑动轴承启动时处于边界润滑启动摩擦大；滚动轴承启动摩擦小接近运转摩擦。高速性能：滑动轴承液体润滑时高速性能优异且运行平稳噪声低；滚动轴承高速时离心力大保持架易损坏、噪声大。典型应用：滑动轴承用于内燃机曲轴主轴承（剖分式）、大型水轮发电机主轴（承载极大）；滚动轴承用于电动机、减速器等标准化批量生产的场合。 【解析】滑动轴承vs滚动轴承选择口诀：高速重载有冲击选滑动轴承（液体润滑平稳吸振）；标准化批量轻载启停频繁选滚动轴承（成本低互换性好启动阻力小）。两者并非绝对优劣而是各有所长按工况选型。 四、综合应用题 10．某工厂一台大功率离心泵的转子主轴转速n=3000r/min，径向载荷较大，原采用滚动轴承但运行不到半年轴承就因振动和疲劳出现损坏。现计划改用滑动轴承。请回答：（1）该工况下改用滑动轴承的合理性是什么？（2）为该滑动轴承选择合适的轴瓦材料并说明理由；（3）设计轴瓦的油沟位置和润滑方式时应考虑哪些因素？ 【答案】（1）合理性：离心泵转子转速高（3000r/min）、径向载荷大且可能存在一定振动，这些工况恰好对应滑动轴承的优势。滑动轴承液体润滑时高速运转平稳、油膜有良好缓冲吸振能力可降低振动、承载能力可随轴瓦面积增大而提高。滚动轴承在高速大载荷下滚动体离心力大、保持架易损坏、抗冲击和振动能力差导致早期疲劳失效。（2）轴瓦材料选择：采用双金属轴瓦形式，钢背上浇注巴氏合金（锡基轴承合金ZSnSb11Cu6）作为轴承衬。理由：泵转速较高载荷大但运行平稳震动已由油膜吸收，巴氏合金减摩性和嵌藏性优异可保护轴颈；但其强度低不能单独作轴瓦需贴在钢背上由钢背承受载荷；巴氏合金工作温度不超过150℃，离心泵运行温度通常在80℃以下满足要求。若载荷特别大也可选用铅青铜（ZCuPb30）轴瓦。（3）油沟和润滑设计：油沟开在非承载区（上半瓦或两侧低压区），承载区（下半瓦底部）不开油沟以保持油膜完整；采用压力供油润滑方式（油泵供油）而非油环或滴油润滑，因为转速高需要强制供油确保充足的润滑油流量；设置回油系统使润滑油循环使用并带走热量；轴承两端设置油封防止润滑油泄漏和外界杂质进入。大功率泵还需考虑冷却措施（油冷却器）防止轴承过热。 【解析】综合题考察滑动轴承选型决策：工况分析（高速重载有振动→滑动轴承有利）→材料选择（巴氏合金轴承衬+钢背）→润滑设计（压力供油+油沟非承载区开+油封冷却）。三个环节形成完整的滑动轴承工程设计链。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $