滚动轴承例题
例13.1 如图所示，某轴由一对深沟球轴承支承。已知：轴受径
向力FR=15 000N,轴向力FA=2 500N，轴的转速n=400r/min.取载荷系
数f p =1.1,轴承的工作温度一般，要求轴承寿命L’h=10 000 h.。若此
轴的轴颈不小于 50mm，试选择这一对轴承的型号。
解.：（1）求轴承所受载荷
轴承1：径向载荷 由力距平衡得
（200+100）Fr1 －100FR =0
NN50001500031F100200100FRr1
轴向载荷 两轴承用双固定式支承结构，FA指向轴承2，
FA由轴承2承受，轴承1则不承受轴向载荷，即Fa1 = 0
轴承2：径向载荷 由力平衡得
Fr2 = FR－Fr1 = 15 000－5 000 = 10 000 N
轴向载荷 Fa2 = FA = 2 500 N
轴承2承受载荷远大于轴承1，故应按轴承2计算。
(2 )试选6310型轴承进行校验计算
根据题意轴颈不小于 50 mm，试选6310型轴承，查手册 C =48.4
KN, 0C = 36.3kN。
由《机械设计》教材或手册中的径向系数X和轴向系数Y表，
2
0
2500
0.06936300FaC
应用线性内插法求e ,e = 27.0)056.0069.0(056.0084.026.028.026.0
,25.0100002500FrFa22e
取X = 1 ， Y = 0
P2 = f p (X Fr2 +Y Fa2) =1.1( 1 10 000 + 0 2 500 ) = 11
000 N
'
2
6
3
6
60 C= P106040010000110001068.3648.4hnLkNkN
故6310轴承不合适。
3）由C′= 68.36kN ，查机械设计手册选6410轴承进行校验计算
查机械设计手册，6410轴承：C = 71.8 kN , 0C=46.4kN
由机械设计教材表或手册：
0
25000.044,0.2456400Fa
eC求得
2r225000.25,0.5610000a
F
eXF取
， Y值用线性内插法：
83.1)028.0044.0(028.0056.099.171.199.1Y
222
f p()1.1(0.56100001.832500)11192.5PXFrYFaN
2
6
3
6
6010604001000011192.510hnL
CP
=69.56 kN < C = 71.8 kN
可知所选6410型滚动轴承合适。
（4）本例题讨论
○
1当试算6310滚动轴承不合适后，若采用增大轴颈的办法改选轴
承的型号，经计算可应用6312轴承，这时轴的各段轴径均应增大，
显然不如6410轴承好。
○
2也可通过计算试选轴承的工作寿命Lh,根据Lh是否大于等于预
期寿命hL，判定试选的轴承是否合适。
轴承
机械基础导学案课题：轴承课型：新授课执笔：朱根东审核：翁志国课时：2课时使用时间： 2012年3月29日[学习目标和重点难点]学习目标：1.了解滑动轴承的类型、结构，熟悉三种向心滑动轴承的工作原理及应用特点；2.了解滑动轴承的润滑及轴瓦材料，熟悉常用的润滑方法和装置；3.了解滚动轴承的结构及应用特点；4.掌握滚动轴承的型号表示方法及常用滚动轴承的型号和特点；5.掌握滚动轴承的选用方法及选用时应考虑的因素；了解滚动轴承的组合使用。
学习重点：滚动轴承的型号表示方法及常用滚动轴承的型号和特点学习难点：滚动轴承的选用方法及选用时应考虑的因素[学具准备和学法指导]多媒体课件、讨论与任务驱动[学习内容]一、轴承的作用及分类1.作用：支承轴或轴上零件，保持轴线的旋转精度，减少轴与支承间的摩擦和磨损。
2.分类：轴承(按摩擦性质)A.滑动轴承(按承载方向分)a.推力滑动轴承(主A)b.向心滑动轴承(主R)(a)整体式(b)对开式(c)锥形表面式B.滚动轴承(按承载方向分)a.向心轴承(主R)b.推力轴承(主A)c.向心推力轴承(同R、A)(a)接触角β(β增大，承A增大)(b)载荷角α二、向心滑动轴承的类型、结构、特点类型结构应用特点应用场合整体式轴承座、轴瓦、紧定螺钉结构简单，成本低，磨损后无法调整间隙拆装须轴向移动轴或轴承用于低速，载荷不大及间歇工作的场合对开式轴承座、轴承盖、对开式轴瓦、联接螺栓①克服了整体式轴承的缺点，装拆方便；②磨损后通过减少凹凸对中面间的调整垫片，易于调整磨损间隙应用较整体式广泛锥形表面式轴、轴瓦、调节螺母①轴向移动轴或轴瓦能方便地调整轴承的径向间隙；②为提高轴瓦弹性，轴瓦上应切几条槽，有一条切通；③轴瓦有内锥外柱式和内柱外锥式，后者精度高用于精度要求较高的场合自动调心式轴承座、球面轴瓦、轴承盖利用轴瓦球面自动调位，消除轴瓦边侧压力用于长径比大或同轴度差，轴挠度大的场合三、滑动轴承的润滑1.目的：减摩、减磨、冷却、吸振。
滚动轴承优质获奖课件
保持架: 将滚动体分开, ↓滚动体间旳摩擦、磨损。
滚动副旳材料要求：
潘存云教授研制
硬度和接触疲劳强度↑ 、耐磨性和冲击韧性↑ 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：61~65HRC。 工作表面需经磨削或抛光。 保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。高速轴
承：有色金属或塑料。
特点：与滑动轴承比较 优点： 1）起动力矩小，可在负载下起动；
二、滚动轴承选择应考虑旳问题
1） 轴承旳载荷
向心轴承用于受径向力；
载荷方向：
向心推力轴承用于承受径向力和周向力 联合作用。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
Fa
Fr
二、滚动轴承选择应考虑旳问题
1） 轴承旳载荷
向心轴承用于受径向力；
载荷方向：
向心推力轴承用于承受径向力和周向力 联合作用。
推力轴承用于受轴向力； 载荷大小：
α=40˚ α=15˚ α=25˚ 接触角α加大
加强型
示例
7210B 7210C 7210AC 32310B N207E
表10-8 公差等级代号
30000(α=10°~18°) →30000B(α=27°~30°大锥角)
代号
省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2
公差等级潘符存云合教授原研制 则旳 0级 6级 6x级 5级 4级 2级
技术要求等，为便于组织生产和选
表10-3 滚动轴承代号旳排列顺用序，要求了滚动轴承旳代号，
前置代号
基本代号共5位
（ 成套轴承分 部件代号
0
）
类
尺寸潘存系云教列授研制代号
型
宽(高)度 直径系列
代 系列代号 代号
号
机械设计知识要点及典型例题
机械设计复习要点第一章1、 机器的基本组成要素是（机械零件）。
机械设计是研究（通用零件）2、 能区分通用零件和专用零件。
第二章1、简述常用零件的设计准则2、零件常见的失效形式：（ ）（ ）（ ）。
第三章1、 应力的种类r=-1的应力是（ ），r=0的应力是（ ）。
接触应力是（脉动）滚动轴承的动圈应力循环性质是近似（脉动） 2、 P22图3-1曲线中B,C 的数值。
3、 能根据给定的数据绘制材料或零件简化的极限应力图时。
（绘图，P25页公式3-6，背） 4、 单项稳定变应力时，三种情况；c c c r m ===min ,,σσ加载线的绘制。
P26页5、影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态典型例题1、一钢制轴类零件的危险剖面承受=max σ200 MPa ，=min σ－100 MPa ，综合影响系数σK =2，材料的S σ＝400 MPa ，1－σ＝250 MPa ，0σ＝400 MPa 。
试：1）画出材料的简化极限应力线图，并判定零件的破坏形式。
2）按r=c 加载计算该零件的安全系数。
(1)材料的简化极限应力线图如题2-31解图所示5021002002minmax =-=+=σσσm MPa15021002002min max =+=-=σσσa MPa标出工作应力点M （100，150）如图所示。
材料的极限应力点为M 1点，零件的破坏形式为疲劳破坏。
(2) 计算安全系数25.04004002502201=-⨯=-=-σσσψσS =m a K σψσσσσ+-1=8.05025.01502250=⨯+⨯安全系数小于1，零件的疲劳强度不够。
第四章1、影响润滑油粘度的主要因素（ ）、（ ）。
温度升高，粘度（ ）2、一个零件磨损的三个典型阶段（ ）、（ ）、（ ）。
3、润滑脂的主要质量指标（锥入度）。
4、摩擦的种类：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
第五章1、螺纹的公称直径是（ ）径。
第七章 滚动轴承的互换性
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7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选择
• 为了装卸方便，可选用剖分式外壳，如果剖分式外壳与外圈采用的配 合较紧，会使外圈产生椭圆变形，因此宜采用较松配合。当轴承安装 在薄壁外壳、轻合金外壳或薄壁的空心轴上时，为了保证轴承工作有 足够的支承刚度和强度，所采用的配合应比装在厚壁外壳、铸铁外壳 或实心轴上时紧一些。 • 5.安装和拆却轴承的条件 • 考虑到轴承安装和拆卸的方便，宜采用较松的配合，这点对在重型机 械上使用的大型或特大型轴承尤为重要。如果既要求装拆方便，又需 紧配合时，可采用分离型轴承，或采用内圈带锥孔、带紧定套和退卸 套的轴承。
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7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选择
• (2)旋转精度和旋转速度的影响。机器要求有较高的旋转精度时，相 应地要选用较高精度等级的轴承，因此，与轴承配合的轴和壳体孔， 也要选择较高精度的标准公差等级。对于承受负荷较大且要求较高旋 转精度的轴承，为了消除弹性变形以及振动的影响，应避免采用间隙 配合。而对一些精密机床的轻负荷轴承，为了避免孔和轴的形状误差 对轴承精度的影响，常采用有间隙的配合。 • 4.轴和外壳孔的结构与材料
图7-5例题图
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7.2 滚动轴承内外径及相配合轴径、外 壳孔的公差带
• 7.2.2 与滚动轴承配合的轴、孔公差带
• GB/T 275-1993规定，滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的常用公差带如 图7-3所示。其适用范围如下。 • (1)主机对旋转精度、运转平稳性、工作温度等无特殊要求的安装情 况。 • (2)轴承外形尺寸符合国标规定，且公称内径d≤500 mm，公称外径 D≤500 mm。 • (3)轴承公差符合GB 307.1“滚动轴承公差”中的0、6(6X)。 • (4)轴承游隙符合GB 4604“滚动轴承径向游隙”中的0组。 • (5)轴为实心或厚壁钢制轴。 • (6)外壳为铸钢或铸铁制件。
第六章滚动轴承的公差与配合
Vdp1 30 .001 29 .995 0 .006 mm 8 m 合格 Vdp 2 29 .997 29 .987 0 .010 mm 8 m 不合格
题目2：滚动轴承内圈公差10um，轴颈公差13um，要求Ymax=-8um， 则轴颈的es、ei
解： Ymax EI es 10 es 8 es 2 m ei 15 m
2. 轴承内径、外径配合特点
① 内径与轴的配合
由于轴承是标准件，所以内径与轴采用基孔制。但内径的 公差带位置却与公差与配合中国标规定的基准孔的公差带位置
第二节 滚动轴承的精度等级
G E D C B 精度低 < > 精度高 2. 基本尺寸精度：指轴承内圈的内径d、外径D、内外径宽度 的尺寸精度。 3. 旋转精度：指成套轴承内、外圈的径向跳动、端面跳动和 滚道的测向摆动。 二. 滚动轴承各级精度等级的应用： 参照教材P114 P114 表6-1为机床主轴轴承精度等级应用示例，可参考。
11.4kd p
2k 2 10
3
mm
４．形位公差及表面粗糙度的确定：
为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴 承与轴颈及箱体孔的公差等级及配合外，还应 对轴颈和箱体孔的形位公差及表面粗糙度提出 要求。
单一径向平面内径变动 量 Vdp1 d s max 1 d s min 1 , Vdp 2 d s max 2 d s min 2
平均内径的变动量 Vdmp d mp 1 d mp 2
考研机械设计滚动轴承习题
第十八章滚动轴承18．1 选择题18．1．1 只能承受径向载荷而不能承受轴向载荷的滚动轴承是 __________。
a）深沟球轴承 b）角接触球轴承c）圆柱滚子轴承 d）推力球轴承18．1．2 只能承受轴向载荷而不能承受径向载荷的滚动轴承是__________。
a）深沟球轴承 b）推力球轴承c）调心球轴承18．1．3 在下列滚动轴承中，__________轴承的极限转速最高。
a）深沟球轴承 b）圆锥滚子轴承c）推力球轴承 d）圆柱滚子轴承18．1．4 在下列滚动轴承的精度等级中以 __________级精度最高。
a）P0 b）P6 c）P4 d）P218．1．5 角接触轴承所能承受轴向载荷的能力取决于__________ 。
a）轴承的宽度 b）接触角的大小c）轴承精度 d）滚动体的数目18．1．6 为适应不同承载能力的需要，规定了滚动轴承不同的直径系列，不同系列的轴承区别在于__________。
a）在外径相同时，内径大小不同b）在内径相同时，外径大小不同c）在直径相同时，滚动体大小不同d）在直径相同时，滚动体数目不同18．1．7 __________可以采用滚动轴承。
a）大型低速柴油机曲轴 b）大型水轮发电机推力轴承c）轧钢机轧辊轴承 d）蒸汽蜗轮发电机转子18．1．8 调心球轴承不宜用来承受径向载荷，与轴向载荷的联合作用，这是因为__________。
a）这种轴承外圈没有滚道，不具备承受轴向力结构条件b）在轴向力的作用下，这种轴承将不能很好地发挥自位调心作用c）在轴向力的作用下，其中一列滚动体将处于部分卸载状态，并使另一列滚动体过载，从而导致轴承迅速破裂d）在轴向力作用下，其中一列滚动体的径向间隙完全消失，从而使轴承迅速发热绞死18．1．9 球轴承和滚子轴承的支承刚性相比较，__________a）两类轴承基本相同 b）球轴承较高 c）滚自轴承较高d）小尺寸的，滚子轴承较高；答尺寸的，球轴承较高。
流体力学例题
1、叉管间距L=0.07m 的U 形管放在车内。
车等加速水平直线运动时，U 形管两端高度差H=0.05m ，求车此时的加速度。
g a =αtan LH =αtan 2/78.907.005.0s m g L H a =⨯==2、滚动轴承的轴瓦长L =0.5m ，轴外径m d 146.0=，轴承内径D=0.150m ，其间充满动力黏度=μ0.8Pa ·s 的油，如图所示。
求轴以n=min /300r 的转速匀速旋转时所需的力矩。
、s m dnv /29.260==πN d D v dL dydu A T 2102=--==μπμm N dT M ⋅==3.1523、如图，在两块相距20mm 的平板间充满动力粘度为0.065Pa ·s 的油，如果以1m/s 速度拉动距上平板5mm ，面积为0.5m 2的薄板（不计厚度），求需要的拉力dy du AT μ= N huA dy du AT 5.61===μμ N hH u A dy du AT 17.22=-==μμ N T T T 67.821=+=4、用复式U 形管差压计测量A 、B 两点的压力差。
已知：mm h 3001=，mm h 5002=。
水31000m kg =ρ，水银内313600m kg m =ρ，3800m kg ='ρ。
求B A p p -。
A B p h h h g gh h h p =+∆++'-∆-)(211ρρρPa p p B A 32144-=-5、有一敞口容器，长=L 2米，高=H 1.5米，等加速水平直线运动，求当水深h 分别为1.3米和0.5米时，使容器中的液体开始溢出的最大加速度。
g a =αtan L h H )(2tan -=α 2/96.1)(2s m g Lh H a =-= xH hL 21=34=x x H g a ==αtan s m g a /11892==6、有一敞口容器，长2米，高1.3 米，宽B=1m ，等加速水平直线运动，水深0.5米。
机械设计基础练习题滚动轴承
机械设计基础练习题滚动轴承It was last revised on January 2, 2021一、选择题1 下列各类轴承中，能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用；而则具有良好的调心作用。
（1）圆柱滚子轴承（2）推力球轴承（3）圆锥滚子轴承（4）调心滚子轴承2 在良好的润滑和密封条件下，滚动轴承的主要失效形式是。
（1）塑性变形（2）胶合（3）磨损（4）疲劳点蚀3 下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是。
（1）6208 （2）N208 （3）30208 （4）512084 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指。
（1）该轴承的使用寿命为106转时，所受的载荷（2）该轴承的使用寿命为106小时时，所能受的载荷（3）该轴承的平均寿命为106转时，所受的载荷（4）该轴承的基本额定寿命为106转时，所能承受的最大载荷5 按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定使用期限内其破坏的概率最大为。
（1）1% （2）5% （3）10% （4）50%6进行滚动轴承组合设计时，对长跨距，工作温度变化大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑到。
（1）将一端轴承设计成游动的（2）采用内部间隙可调的（3）轴颈与轴承内圈采用很松的配合7 同一根轴的两端一支承，虽然承受载荷不同，但常采用一对相同型号的滚动轴承，这是因为除以外的下述其余三点理由。
（1）采用同型号的轴承，采购方便（2）安装两轴承的座孔直径相同，加工方便（3）安装轴承的轴颈直径相同，加工方便（4）一次镗孔能保证两轴承中心线的同轴度，有利于轴承正常工作8 各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的来选择。
（1）转速n （2）当量动载荷P （3）轴颈圆周速度V （4）内径与转速的乘积dn 9 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是。
（1）只能承受径向载荷（2）单个轴承能承受双向轴向载荷（3）只能承受轴向载荷（4）能同时承受径向载荷和单向轴向载荷10 判别下列轴承能承受载荷的方向：6310可承受；7310可承受；30310可承受；5310可承受；N310可承受。
第5章 滚动轴承公差与配合
Dsmax ，Dsmin —加工后实测的最大、最小单一外径
第三节
滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔公差带
与滚动轴承配合的轴径和外壳孔的常用公差带 为实现各种松紧程度的配合性质要求，国标规定 0 级和6 级轴承与轴颈和外壳孔配合时轴颈和外壳孔的常用公差 带，轴颈17种，外壳孔16种 从图可见，轴承 Δd 内圈与轴颈的配合 比GB/T1801－1999 中基孔制同名配合 偏紧一些
第三节
滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔公差带
轴承内圈常与轴一起旋转，为防止内圈和轴颈配合产生 相对滑动而磨损，影响轴承工作性能，要求配合面之间 有一定的过盈量，但由于内圈是薄壁零件，过盈量不能 太大。如果作为基准孔轴承内圈仍采用基本偏差为 H公差 带，轴颈也选用光滑圆柱结合国家标准中的公差带，这 样在配合时，无论选过渡配合（过盈量偏小）或过盈配 合（过盈量偏大）都不能满足轴承工作的需要。若轴颈+ 0 采用非标准公差带，则违 2 4 5 6(6x) 反了标准化与互换性的原则。 0 轴承外径 D 的公差带 国标规定：轴承内圈基准 + 0 孔公差带位于以公称直径d为 2 4 5 6(6x) 0 零线的下方，且上偏差为零 轴承内径 d 的公差带
第三节
滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔公差带
有关计算公式
dmp ＝（dsmax +dsmin）/ 2 Dmp ＝（Dsmax + Dsmin）/ 2 Vdp ＝（dsmax -dsmin ） VDp ＝（Dsmax - Dsmin）
式中，
dsmax ，dsmin —加工后实测的最大、最小单一内径
mp mp
d
D
第三节
滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔公差带
轴承寿命计算
滚动轴承寿命计算辅导一、基本概念：㈠、滚动轴承主要失效形式及设计准则：1、疲劳点蚀失效：是指滚动轴承的滚动体或内外圈上出现的点蚀斑点。
设计准则：防止产生疲劳点蚀失效需进行寿命计算。
L h≧〔L h〕2、塑性变形失效：是指内外圈或滚动体产生过量的塑性变形。
设计准则：防止产生塑性变形失效需进行静负荷计算。
P O≦〔P O〕3、磨损失效：是指内外圈或滚动体的过量磨损。
设计准则：防止产生磨损失效需限制转速。
nmax≦nlim㈡、滚动轴承寿命计算中的基本概念：1、滚动轴承寿命：是指滚动轴承内外圈或滚动体在发生第一个疲劳点蚀前总转动次数或总工作时间。
注：滚动轴承寿命是相当离散的，即同一批生产出的同类滚动轴承，其寿命相差很大。
2、可靠度R：由于滚动轴承寿命的离散性，需对生产的滚动轴承的进行抽样试验，以检验滚动轴承的合格率。
设抽样试验件数为N T，在特定的载荷下进行加载试验。
经过一个特定的时间（转次L或时间L H）后，其中有Nf件发生点蚀。
滚动轴承的可靠度R：R=×注：滚动轴承的可靠度与试验中所加的载荷和试验时间有关。
国标规定：①、滚动轴承试验载荷C：对向心类和角接触类滚动轴承的试验载荷是纯径向载荷。
C=Cr(Fr)对仅能承受轴向载荷的推力轴承的试验载荷是纯轴向载荷。
C=Ca(Fa)②、试验时间：L=106转次。
③、在试验载荷为C，试验时间为L=106转次时，滚动轴承的可靠度R≧90%时，滚动轴承合格。
3、基本额定寿命L或Lh：滚动轴承的额定寿命是指滚动轴承在可靠度R=90%，试验载荷为C时的寿命，即是试验时间106转次。
L=106转次。
4、基本额定动载荷C：滚动轴承的额定动负荷C是指在可靠度R=90%，试验时间为106转次时轴承所能承受的最大载荷，既是滚动轴承的试验载荷。
注：各类滚动轴承的额定动负荷C可查机械设计手册确定。
5、滚动轴承的寿命计算：滚动轴承寿命计算是解决当实际滚动轴承上承受的载荷不等于额定动负荷时，滚动轴承的寿命是多少？即：滚动轴承上载荷P=C时，轴承寿命是L=106转次。