第12章习题及解答

第12章习题及解答

12.1 滚动轴承主要类型有哪几种？各有何特点？试画出它们的结构简图。

解: 请参阅教材表14.1。

12.2 说明下列型号轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级：32210E ，52411/P5，

61805，7312AC ，NU2204E 。

解 ：32210E------圆锥滚子轴承、宽轻系列、内径50、加强型；

52411/P5----推力球轴承、宽重系列、内径55、游隙5级； 61805--------深沟球轴承、正常超轻、内径25；

7312AC-----角接触球轴承、窄中系列、内径60、接触角25︒； NU2204E----无挡边圆柱滚子轴承、窄轻系列、内径20、加强型。

12.3 选择滚动轴承应考虑哪些因素？试举出1~2个实例说明之。

解 ：载荷性质、转速、价格等。

12.4 滚动轴承的主要失效形式是什么？应怎样采取相应的设计准则？

解：疲劳点蚀、塑性变形；寿命、静载荷校核。 12.5 试按滚动轴承寿命计算公式分析：

（1） 转速一定的7207C 轴承，其额定动载荷从C 增为2C 时，寿命是否增加一倍？

解: 由公式

ε

⎪⎭

⎫ ⎝⎛=F C n L h 60106 可知, 当额定动载荷从C 增为2C 时, 寿命增加应为

()εC 2

(2) 转速一定的7207C 轴承，其当量动载荷从P 增为2P 时，寿命是否由L h 下降为L h /2？

解: 由公式

ε

⎪⎭

⎫ ⎝⎛=F C n L h 60106 可知, 当其当量动载荷从P 增为2P 时, 寿命下降应

为

ε

⎪⎭

⎫ ⎝⎛21

(3) 当量动载荷一定的7207C 轴承，当工作转速由n 增为2n 时，其寿命有何变化？

解: 由公式

ε

⎪⎭

⎫ ⎝⎛=F C n L h 60106

可知, 当工作转速由n 增为2n 时，其寿命为原来的

⎪⎭

⎫ ⎝⎛21 12.6 选择下列正确答案。滚动轴承的额定寿命是指一批相同的轴承，在相同的条件下运转，

当其中 10% 的轴承发生疲劳点蚀时所达到的寿命。

（a ） 1%

（b ） 5%

（c ） 10%

（d ） 50%

12.7 一矿山机械的转轴，两端用6313深沟球轴承；每个轴承受径向载荷 R =5400 N ，轴的

轴向载荷A =2650 N ，轴的转速n =1250 r/min ，运转中有轻微冲击，预期寿命L h =5000 h ，问是否适用？

解: （1）由机械零件设计手册得6313深沟球轴承的C 0=56500 N , A/C 0= 2650/56500=0.0469,查表14.11 得 e=0.25

（2） 而A/R= 2650/5400=0.49＞e, 查表14.11 得X=0.56,Y=1.85,故径向当量动载荷为

P=0.56×5400+1.85×2650=7926.5

(3) 由机械零件设计手册得6313深沟球轴承的C=72200, 因t <100︒C ，由表14.8查得f T =1，因载荷有轻微冲击，由表14.9查得f F =1.1，对球轴承取ε=3。将以上有关数据代入下式

ε

⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=F f C f n L P T h 60106 75705.79261.172200125060103

6=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯=h L ＞5000,

故该深沟球轴承适用。

12.8 根据工作条件，某机械传动装置中轴的两端各采用一深沟球轴承，轴颈直径d =35mm ，

转速n =1460r/min ，每个轴承受径向负荷R =2500N ，常温下工作，负荷平稳，预期寿命L h =8000h ，试选择轴承的型号。

解: （1）初选轴承的型号为6307, 由机械零件设计手册得6307深沟球轴承的C 0r =17800 N, C r =25800

(2) 由于轴承在常温下工作,由表14.8查得f T =1，载荷负荷平稳，由表14.9查得f F =1.0，对球轴承取ε=3。将以上有关数据代入下式

ε

⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=F f C f n L P T h 60106 得

12546250025800146060103

6=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯=h L ＞L h =8000h

故可选轴承的型号为6307。

12.9 一深沟球轴承 6304承受径向力 R =4 kN ，载荷平稳；转速n=960 r/min ，室温下工作，

试求该轴承的额定寿命，并说明能达到或超过此寿命的概率。若载荷改为R =2 kN 时，轴承的额定寿命是多少？

解: （1）由于轴承在常温下工作,由表14.8查得f T =1，载荷负荷平稳，由表14.9查得f F =1.0，对球轴承取ε=3。将以上有关数据代入下式

ε

⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=F f C f n L P T h 60106 得

5.49240001220096060103

6=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯=h L h

能达到或超过此寿命的概率为10%。 若载荷改为R =2 kN 时，则轴承的额定寿命为

6.394020001220096060103

6=⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯=h L h

12.10 图14.25所示为一对7209C 轴承，承受径向负荷R 1=8 k N ，R 2=5 k N ，试求当轴上作用

的轴向负荷为F A =2 k N 时，轴承所受的轴向负荷A 1与A 2。

图 14.25

图 14.26

解: （1）计算轴承1、2的轴向力A A 、A B

由表14.12可知70000C 型轴承的内部轴向力S A 、S B 为 S 1=0.5R 1=0.5×8 =4 k N S 2=0.5R 1=0.5×5 =2.5 k N 因为

S 2＋F A =2.5+2=4.5 ＞ S 1=4

所以轴承1被压紧,则二轴承所受的轴向负荷A 1与A 2为

A 1 = S 2＋F A =4.5 kN A 2=S 2 =2.5 kN

12.11 如图14.26中一对30307圆锥滚子轴承，已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为