第十三章 滚动轴承习题

• 4．安装于某轴单支点上的代号为7318B的 ．安装于某轴单支点上的代号为 的 一对滚动轴承， 一对滚动轴承，其类型名称为 ；内径尺 寸d= mm；公称接触角 ；公称接触角α= ；直径系列 为 ；精度等级为 ；游隙 轴承套圈（ 组别符合标准规定的 ；轴承套圈（能 分离，安装时（要不要） 否） 分离，安装时（要不要） 调整 轴承游隙； 轴承游隙；安装形式为 。 该轴承与3318比较， 比较， 承载能力高； 该轴承与 比较 承载能力高； 极限转速高。 极限转速高。
• 解：1）求A、B两支承的径向载荷 ） 、 两支承的径向载荷 • （1）在铅直面（V面）上，求FVA和FVB。 ）在铅直面（ 面
∑ M ( A) = 200F
FVB = 5kN
VB
− 100 Fr − 100 Fa = 200 FVB − 100 × 5 − 100 × 5 = 0
∑ F ( z) = F
游隙 内外圈相对位移的最大量 ——轴向游隙 轴向游隙 径向游隙 游隙影响润滑、载荷分布、振动、 游隙影响润滑、载荷分布、振动、噪声和 寿命 • 游隙大小的调整： 游隙大小的调整： • 1）由轴承制造厂制造时确定，使用时不调 ）由轴承制造厂制造时确定， • 2）安装轴承时调整 ） • • • • •
• 例：某齿轮箱低速轴A、B两支点均采用 某齿轮箱低速轴 、 两支点均采用 6310深沟球轴承，轴系两端单向固定，设 深沟球轴承， 深沟球轴承 轴系两端单向固定， 轴上斜齿轮的三个分力F 轴上斜齿轮的三个分力 t=Fr=Fa=5KN，轴 ， 的转速n=160r/min，其他尺寸如图所示， 的转速 ，其他尺寸如图所示， 工作时有中等冲击，试求两支承中受载较 工作时有中等冲击， 大轴承的寿命。 大轴承的寿命。
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5．计算两轴承的当量动载荷 ． 确定系数X、 1）计算 a/ Fr，确定系数 、Y ）计算F Fa1/ Fr1=1006.56/875.65=1.149>e， ， X1=0.44，Y1=1.327 ， Fa2/ Fr2=606.56/1512.62=0.401=e，X2=1，Y2=0 ， ， 2）计算当量动载荷 ） 取fP=1.5 P1=fP（X1Fr1+ Y1 Fa1） =1.5×（0.44×875.65+1.327×1006.56） × × × ） =2581.49N • P2=fP（X2Fr2+ Y2 Fa2） • =1.5×（1×1512.62+0×606.56）=2268.93N × × × ）
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解：1）求当量动载荷 ） PB= fP（xBFrB+yBFaB） FaB =5000N 查6310的C=61.8KN,C0=38.0KN 的 FaB / C0==5000/38000=0.132。插值查 。插值查e=0.315 FaB /FrB=5000/5590=0.895＞0.315 ＞ xB=0.56，yB=1.4 ， 取fP =1.5 PB=1.5(0.56×5590+1.4×5000)=15196N × × 2）LhB=(C/PB)ε·106/（60n） （ ） ） =(61800/15196)3×106/(60×160)=7006 h ×
• 1．在设计齿轮轴时，采用45钢，两支点用深沟 ．在设计齿轮轴时，采用 钢 球轴承支承，验算时发现刚度不够， 球轴承支承，验算时发现刚度不够，这时应 。 • A．把球轴承换成滚子轴承； ．把球轴承换成滚子轴承； • B.把滚动轴承换成滑动轴承； 把滚动轴承换成滑动轴承； 把滚动轴承换成滑动轴承 • C.把轴的材料换成合金钢；D.把轴的直径加大。 把轴的材料换成合金钢； 把轴的直径加大 把轴的直径加大。 把轴的材料换成合金钢 • 2．转速一定的深沟球轴承，当量动载荷 增大为 ．转速一定的深沟球轴承，当量动载荷P增大为 2P，其寿命由 10 ，其寿命由L 。 • A．下降为0.2 L10；B.上升为 L10； ．下降为 上升为2 上升为 • C.下降为 下降为0.125 L10；D.不变。 不变。 下降为 不变 • 3．在基本额定动载荷作用下， 滚动轴承可以工 ．在基本额定动载荷作用下， 转而不发生点蚀失效， 作 转而不发生点蚀失效，其可靠度为 。
• 5．下列轴承中， ．下列轴承中， 轴承不能作为轴向预紧轴 承使用。 承使用。 • A．推力球；B.圆柱滚子；C.角接触球；D.圆锥 圆柱滚子； 角接触球 角接触球； 圆锥 ．推力球； 圆柱滚子 滚子。 滚子。 • 6．以下各滚动轴承中， 轴承公差等级最高的 ．以下各滚动轴承中， 是 ；承受径向载荷能力最大的是 ；承受轴向 载荷能力最大的是 ；允许极限转速最高的 是 ；允许极限转速最低的是 ；套圈可分离 的有 ；能同时承受径向载荷和轴向载荷的 ；受径向载荷时会产生派生轴向力的 有 有 。 • A．N207/P4；B.6207/P2；C.5207/P6；D.3207； ． ； ； ； ； E.7207AC。 。
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解：Fd1= Fr1/2Y=3200/（2×1.6）=1000N向左 （ × ） 向左 （ × ） 向右 ：Fd2= Fr2/2Y=1600/（2×1.6）=500N向右 Fae= FA1- FA2=800N向右 ； 向右 Fd2+ FAe=500+800=1300> Fd1 轴承1为 紧端” 轴承2为 松端” 轴承 为“紧端”，轴承 为“松端” Fa1= Fd2+ Fae=1300N，Fa2= Fd2=500N ， Fa1/ Fr1=1300/3200=0.41>e，X1=0.4，Y1=1.6 ， ， Fa2/ Fr2=500/1600=0.31<e，X2=1，Y2=0 ， ， P1= fP（X1Fr1+ Y1Fa1） =1×（0.4×3200+1.6×1300）=3360N × × × ） P2= fP（X2Fr2+ Y2Fa2） =1×（1×1600+0×500）=1600N × × × ） P1> P2，轴承 寿命短 轴承1寿命短
• 6．验算轴承寿命 ． • 因P1> P2，验算 轴承即可 验算1轴承即可 • Lh1=(C/P1)ε·106/（60n）= （ ） (30500/2581.49)3·106/（60×520） （ × ） =52860.78h>L'h • 所选轴承可满足要求
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例：已知如图，设fP =1.2 ， 已知如图， 求PA、PB 解：1）FrA=2F/3 ） FrB=F/3 2）FdA=0.68FrA=0.453F ） FdB=0.68FrB=0.227F 3)A为“松端”，B为“紧端” 为 松端” 为 紧端” 4）FaA=FdA=0.453F ） FaB=FdA+Fde=0.453F
• 5) 求PA 、PB • FaA/ FrA=0.68>e=0.63 xA=0.41, yA=0.87 • PA= fP（xAFrA+yAFaA） =1.2(0.41×0.667F+0.87×0.453F) × × • =0.801F • FaB/ FrB=0.453/0.334=1.36>e=0.63 xB=0.41, yB=0.87 • PA= fP（xBFrB+yBFaB） =1.2(0.41×0.334F+0.87×0.453F) × × • =0.637F
• 2）求A、B两轴承的轴向载荷 aA和FaB。 两轴承的轴向载荷F ） 、 两轴承的轴向载荷 • 由于采用两端单向固定支承，轴向载荷由B 由于采用两端单向固定支承，轴向载荷由 轴承承受。 轴承承受。 • FaB=5000N； FaA=0 ； • 无论径向载荷还是轴向载荷都是 轴承大， 无论径向载荷还是轴向载荷都是B轴承大 轴承大， 所以计算B轴承的寿命。变为下例。 所以计算 轴承的寿命。变为下例。 轴承的寿命 • 例：已知 rB=5590N、FaB=5000N、采用 已知F 、 、 6310滚动轴承，n=160r/min,中等冲击。求 滚动轴承， 中等冲击。 滚动轴承 中等冲击 LhB
• 例：根据工作条件决定在轴的两端反装两 个角接触球轴承。经计算已知F 个角接触球轴承。经计算已知 r1=875.65N， ， Fr2=1512.62N，轴向力Fae=400N，齿轮转 ，轴向力 ， 速n=520r/min，运转中有中等冲击载荷， ，运转中有中等冲击载荷， 轴承预期计算寿命L' 轴承预期计算寿命 h=15000h，轴颈的直 ， 径d=35mm，试选择两轴承。 ，试选择两轴承。
• 重算 Fd1=0.422Fr1=0.422×875.65=369.52N × • Fd2=0.401Fr2=0.401×1512.62=606.56N × • Fa2= Fd2=606.56N • Fa1= Fd2+ Fae=606.56+400=1006.56N • Fa1/ C0=1006.56/20000=0.05033 • Fa2/ C0=606.56/20000=0.03033 • 6）确定 ） • e1=0.422，e2=0.401， ， ， • Fa1=1006.56N，Fa2=606.56N ，
• 7．有一轴采用一对角接触球轴承支承，以轴承内 ．有一轴采用一对角接触球轴承支承， 圈与轴为隔离体，其受力简图如图所示， 圈与轴为隔离体，其受力简图如图所示，已知 FrⅠ=1000N，FrⅡ=2000N，A=8000N，派生轴向 ， Ⅱ ， ， Ⅰ 与径向载荷的关系为S=0.4 Fr，则轴承Ⅰ、Ⅱ 则轴承Ⅰ 力S与径向载荷的关系为 与径向载荷的关系为 N，FaⅡ= N。 所受的轴向载荷F Ⅰ 所受的轴向载荷 aⅠ= ， Ⅱ 。 • 8．某轴两端装有两个30207E的 ．某轴两端装有两个 的 • 圆锥滚子轴承，已知轴承所受载 圆锥滚子轴承， • 荷：径向力 1=3200N，R2=1600N， 径向力R ， ， • 轴向外载荷 A1=1000N，FA2=200N 轴向外载荷F ， • 载荷平稳（fP=1）。问：1）每个轴承的轴向载荷 载荷平稳（ ）。问 ） ）。 各为多少？ ）每个轴承上的当量动载荷各为多少？ 各为多少？2）每个轴承上的当量动载荷各为多少？ 3）哪个轴承的寿命较短？ ）哪个轴承的寿命较短？ • 附e=0.37,X=1\0.4,Y=0\1.6
• 1. 初选轴承型号 初选轴承型号7207C • 2．查手册知 ．查手册知7207C轴承的 轴承的C=30500N， 轴承的 ， C0=20000N • 3．计算两轴承的径向载荷，已知 r1=875.65N， ．计算两轴承的径向载荷，已知F ， Fr2=1512.62N • 4．计算两轴承的轴向载荷 ． • 1）计算派生轴向力 ） • 70000C轴承的 d=eFr，e为判断系数 轴承的F 为判断系数 轴承的 • 其值由 a/ C0的大小来确定，两轴承的 a未知， 其值由F 的大小来确定，两轴承的F 未知， 初取e=0.4 初取 • Fd1=0.4Fr1=0.4×875.65=350.26N × • Fd2=0.4Fr2=0.4×1512.62=605.05N × • 2）画出派生轴向力 ）
FVA = 0
VA
− Fr + FVB = FVA − 5 + 5 = 0
• （2）在水平面（H面）上，求FHA和FHB。 ）在水平面（ 面 • FHA=FHB= Ft/2=2.5kN • （3）求径向载荷FrA和FrB。 ）求径向载荷
2 2 FrA = FVA + FVB = 0 + 2.5 2 = 2.5kN = 2500 N 2 2 FrB = FVB + FHB = 5 2 + 2.5 2 = 5.59kN = 5900 N
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3）判断紧端和松端 ） Fd2+ Fae=605.05+400=1005.05> Fd1 1轴承为紧端，2轴承为松端。 轴承为紧端， 轴承为松端 轴承为松端。 轴承为紧端 4）计算轴向载荷 ） Fa2= Fd2=605.05N Fa1= Fd2+ Fae=1005.05N 5）检验 ） Fa1/ C0=1005.05/20000=0.0503 Fa2/ C0=605.05/20000=0.0303 查表13-5插值得 1=0.422，e2=0.401 插值得e 查表 插值得 ，