第13章%20%20滚动轴承复习题
轴承基本知识复习题
第一章一、填充题1、按摩擦性质不同轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两大类。
2、滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四大件构成。
3、滚动轴承的内圈通常与轴紧配合，起支撑作用，外圈一般与机械部件的壳体成过渡配合。
4、滚动轴承零件中，外圈一般用 01 表示，内圈一般用 02 表示。
5、向心轴承的标准外形尺寸主要包括公称内径、公称外径、公称宽度（高度）和内、外套圈公称倒角尺寸。
5、圆锥滚子轴承的外形尺寸主要包括：公称外径、公称内径、内圈公称宽度、外圈公称宽度、公称宽度（装配高）、外圈大端面倒角尺寸和内圈大端面倒角尺寸。
6、推力轴承的外形尺寸主要包括：座圈公称外径、轴圈公称外径、轴圈公称内径、座圈公称内径、单向公称高度和轴圈、座圈底面公称倒角尺寸。
7、按滚动轴承的外径尺寸大小分，如果一套轴承的外径尺寸为52毫米，那么其属于小型轴承。
8、滚子轴承根据滚字形状的不同可分为圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承和滚针轴承和调心滚子轴承。
9、按滚动轴承部件能否分离分类，滚动轴承可分为可分离轴承和不可分离型轴承。
10、具有自动调心特性的轴承，当主轴有轻微挠曲或配合部件有些不同心时仍能正常工作。
11、滚动轴承按所能承受的载荷方向或公称接触角的不同壳分为向心轴承和推力轴承。
12、滚动轴承按其滚动体分类壳分为球轴承和滚子轴承。
二、判断题：1、一套轴承的外径尺寸为52毫米，故这套轴承是中型轴承。
（×）2、滚动轴承中滚动体的形状、大小和数量直接影响滚动轴承的载荷能力和使用性能。
（√）3、直径小于或等于5mm的滚子一般称为滚针。
（√）三、简答题：1、滚动轴承中保持架有什么作用？答：保持架将滚动体均匀隔开，引导滚动体在正确的轨道上运动，改善轴承内部载荷分配和润滑性能。
2、简述滚动轴承的内外套圈的生产过程过程。
答：棒料→锻造→退火→车加工→热处理→磨加工→零件终检→防锈→入库棒料管料3、简述滚动轴承的装配过程。
答：零件退磁、清洗→内、外圈滚道尺寸分组选别→合套→检查游隙→铆合保持架→终检→退磁、清洗→涂油、包装→入库。
机械设计习题集与作业题CH11_12_13
第十三章滚动轴承13-1（1）N316/P6 51316（2）51316 N316/P6（3）6306/P5 51316（4）6306/P5（5）3030613-2 （1）13-9 答：一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力，所以该类型轴承只能成对使用。
正装指轴承的外圈窄边相对，轴承的支撑反力作用点的跨距较小，派生轴向力相对；反装指轴承的外圈宽边相对，轴承支撑反力作用点的跨距较大，派生轴向力相背。
面对面安装即正装，背对背即反装。
13-13 答：常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等，寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的，L是基本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。
作业题13-1答：N307/P4、6207、30207的内径为35mm，51301的内径为12mm。
N307/P4公差等级最高，6207允许的极限转速最高，N307/P4承受径向能力最强，51301不能承受径向载荷。
13-6解：圆锥滚子轴承反装，查手册知30207的基本额定动载荷为54200N ，e=0.37，Y=1.6。
（1）两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N ，Fr2=1512.62N（2）两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2N 2746.1265.8752r1d1=⨯==Y F F N 4736.1262.15122r2d2=⨯==Y F F 因为N F F F 274N 873004473=+d1ae d2=>=+所以1被压紧，2被放松。
73N 8=+ae d2a1F F F = ，N 473d2a2==F F（3）两轴承的当量动载荷因为e F F >==165.875873r1a1 ，e F F <==32.062.1512473r2a2所以X1=0.4，Y1=1.6； X2=1，Y2=0即有N2621)8736.165.8754.0(5.1)(a11r11p 1=⨯+⨯⨯=+=F Y F X f P N 226962.151215.1)(a22r22p 2=⨯⨯=+=F Y F X f P（4）验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算h h P C n L 150********)262154200(5206010)(60103/10616h >=⨯⨯==ε 故所选轴承满足寿命要求。
第十三章 滚动轴承
教学基本要求
1. 了解滚动轴承的组成，各组件的作用，及材料要求；
2. 掌握滚动轴承的基本类型，代号，及工作特点； 3. 了解滚动轴承的失效特点，机理以及预防或减轻失效影响的措 施； 4. 掌握滚动轴承选型设计的基本步骤与基本要点，以及受力分析 方法；
5. 理解滚动轴承当量载荷和其中各参数的含义，并能进行计算；
1. 定义：使轴承的基本额定寿命恰好是106 转时，轴承所能承 受的载荷，用字母C表示，单位：kN
2. 大小：不同类型C的含义不同；不同型号C的大小不同。
向心轴承：为径向基本额定动载荷，用Cr 表示
推力轴承：为轴向基本额定动载荷，用Ca 表示 向心推力轴承：使套圈产生纯径向位移的载荷径向 分量，用Cr 表示
表示角接触球轴承；轻系列；内径为55mm；接触角α=15°； 5级公差；0组游隙
13.3 滚动轴承类型的选择
一、考虑载荷特性
1. 载荷大小：大：滚子；小：球
2. 载荷方向：径向：圆柱滚子、滚针、深沟球； 轴向：推力 径向与不大的轴向：深沟球，α不大的角接触球 与圆锥滚子；
径向与较大的轴向：α较大的角接触球与圆锥滚
基本代号
直径系列代号：指 内径相同，外经与 宽度不同，例：
内径代号，其中：
00~d=10mm 01~d=12mm
02~d=15mm
03~d=17mm 04~96:d=5*代号(mm)
后 置 代 号
用字母和数字等表示轴承的结构、公差 及材料的特殊要求等，其中常用代号有：
内部结构代号： C:表示α=15° AC:表示α=25° B:表示α=40°
故： L h
10
深沟球
角接触球
圆锥滚子正装
滚动轴承复习与例题
滚动轴承复习与例题1重要基本概念1.1滚动体和内、外圈所受的载荷和应力在滚动轴承正常工作时，滚动体和内外圈滚道均受变载荷和变应力。
其中，滚动体和转动套圈承受周期性非稳定脉动循环的变载荷（变接触应力），固定套圈则承受稳定的脉动循环的变载荷（接触应力）。
1.2滚动轴承的失效形式滚动轴承的主要失效形式（又称正常失效形式）是滚动体或内外圈滚道上发生疲劳点蚀。
当轴承转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动，且静载荷很大时，其失效形式是滚动体或内外圈滚道表面发生塑性变形。
1.3滚动轴承的设计准则对于正常转动工作的轴承，进行针对疲劳点蚀的寿命计算。
对于转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动的轴承，进行静强度计算。
1.4滚动轴承的基本额定寿命基本额定寿命：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破坏（90%的轴承没有发生点蚀）时，轴承转过的总转数L10（单位为106转），或在一定转速下工作的小时数L10h（单位为小时）。
1.5滚动轴承的基本额定动载荷C是指轴承寿命L10恰好为1（106转）时，轴承所能承受的载荷。
表示轴承的承载能力。
对于向心轴承：C 是纯径向载荷；对于推力轴承：C 是纯轴向载荷；在使用中要注意C 的3条含义：90%可靠度、基本额定寿命106 转、C 的方向。
2掌握公式（10-3~5），（10-7），派生轴向力的计算方法，轴向力的计算方法3例题3.1________只能承受径向载荷。
A．深沟球轴承 B. 调心球轴承C. 圆锥滚子轴承D. 圆柱滚子轴承3.2有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承，在相等的径向载荷作用下，它们的派生轴向力Sa和Sb相比较，应是________。
A．S a＞S b B．S a = S bC．S a＜S b D．大小不能确定3.3________ 轴承通常应成对使用。
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3.4在正常转动条件下工作，滚动轴承的主要失效形式为________。
机械原理 课件 第13章(滚动轴承)
§13-1 概 述 §13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 §13-3 滚动轴承类型的选择 §13-4 滚动轴承的工作情况 §13-5 滚动轴承尺寸的选择 §13-6 轴承装置的设计 §13-7 其 他
1
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
(一) 滚动轴承的失效形式及基本额定寿命 (二) 滚动轴承的基本额定动载荷 (三) 滚动轴承寿命的计算公式 (四) 滚动轴承的当量动载荷
(2)一对7205B轴承反安装
Fd 1 1.14Fr1 1.14 2000 2280 ( N ) Fd 2 1.14Fr 2 1.14 1000 1140 ( N )
轴右移,1松2紧
Fa1 Fd 1 2280 ( N ) Fa 2 Fd 1 Fae 2280 500 1780 ( N ) P1 P2
角 接 a 0 触 70000C 1球 ＝15 轴 承 a2
0.44
[解] 1. 求两轴承所受的径向载荷Fr1和Fr2 2. 求两轴承所受的轴向载荷Fa1和Fa2 3.求当量动载荷P1和P2
Fa1 1 0 0 6 .6 1 .1 4 9 e1 876 Fr1 Fa 2 6 0 6 .6 0 .4 0 1 e 2 1513 Fr 2
5
(五) 径向载荷Fr和轴向载荷Fa的计算
2. 轴向载荷Fa的计算
(2) 向心推力轴承Fa 的计算
Fr1 Fd 1 Fa1 Fd 1 Fr 2 Fd 2 Fa 2 Fd 2
F
' d1
Fr1 Fd1 Fae
Fr2 Fd2
?
根据轴向受力平衡条件确定 ①若Fae+Fd2>Fd1 轴左移,1压紧,2放松 Fd 1 + Fd' 1 = Fae + Fd 2
滚动轴承习题和答案
滚动轴承一、选择题11-1．滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成.其中基本代号表示_______。
A．轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件C．轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置11-2．滚动轴承的类型代号由________表示。
A．数字 B．数字或字母C. 字母D. 数字加字母11-3．________只能承受径向载荷。
A．深沟球轴承 B. 调心球轴承C. 圆锥滚子轴承D. 圆柱滚子轴承11-4．________ 只能承受轴向载荷。
A．圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承C. 滚针轴承D. 调心滚子轴承11-5．________ 不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。
A. 深沟球轴承B. 角接触球轴承C. 圆柱滚子轴承D. 调心球轴承11-6．角接触轴承承受轴向载荷的能力.随接触角α的增大而________。
A．增大 B.减小C．不变 D．不定11-7．有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承.在相等的径向载荷作用下.它们的派生轴向力Sa和Sb相比较.应是________。
A．Sa ＞ Sb B．Sa = SbC．Sa ＜ Sb D．大小不能确定11-8．若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度.宜选用类型代号为________的轴承。
A．1或2 B．3或7C．N或NU D．6或NA11-9．一根用来传递转矩的长轴.采用三个固定在水泥基础上支点支承.各支点应选用的轴承类型为________。
A. 深沟球轴承B. 调心球轴承C. 圆柱滚子轴承D. 调心滚子轴承11-10．跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用________ 。
A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 调心滚子轴承D. 圆柱滚子轴承11-11．________ 轴承通常应成对使用。
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11-12．在正常转动条件下工作.滚动轴承的主要失效形式为________。
第13章滚动轴承
低碳钢，高速轴承：有色金属或非金属材料。
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优点：摩擦阻力小、
启动灵敏、效率高、 润滑简便、 易于互换等。
缺点：抗冲击能力差、
高速时出现噪音。
滚动轴承
标准化; 并由专业厂大批量生产。
设计人员的主要任务是:
熟悉标准，正确选用。
2021/4/6
关键参数： α 由于结构不同，各类轴承的使用性能也不相同，现说明如下。
主要承受径向载荷，
同时也能承受少量
中
轴向载荷。因为外
2˚ ~3˚ 滚道表面是以轴承
中点为中心的球面，
故能调心。
表13-2 滚动轴承的主要类型和特性（续）
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轴承名称、 类型及代号
结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差
主要特性和应用
调心滚 子轴承 20000C
能承受很大的径向载荷
和少量轴向载荷。承载
德国INA轴承集团，滚针轴承领域的领导者
02年收购FAG成为世界第二大轴承制造商
滚针轴承及液压顶杆
2007年 在中国的安亭成立新的研发中心，
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生产工厂在太仓。
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美国，世界最大的圆锥滚子轴承生产商 1895年 英制圆锥滚子轴承
主营中大型轴承，特种及非标轴承， 其特种轴承在钢铁行业内很受欢迎 用于13-1 概 述
19
滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。
内圈：支撑轴；
装在机座或零件轴孔内；
外圈：支撑零件或轴系；
内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。
滚动体：滑动滚动；
保持架: 将滚动体分开。
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滚动轴承习题和答案
滚动轴承一.选择题11-1．滚动轴承代号由前置代号.根本代号和后置代号构成.个中根本代号表示_______.A．轴承的类型.构造和尺寸 B. 轴承组件C．轴承内部构造变化和轴承公役等级 D. 轴承游隙和设置装备摆设11-2．滚动轴承的类型代号由________表示.A．数字 B．数字或字母C. 字母D. 数字加字母11-3．________只能推却径向载荷.A．深沟球轴承 B. 调心球轴承C. 圆锥滚子轴承D. 圆柱滚子轴承11-4．________ 只能推却轴向载荷.A．圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承C. 滚针轴承D. 调心滚子轴承11-5．________ 不能用来同时推却径向载荷和轴向载荷.A. 深沟球轴承B. 角接触球轴承C. 圆柱滚子轴承D. 调心球轴承11-6．角接触轴承推却轴向载荷的才能.随接触角α的增大而________.A．增大 B.减小C．不变 D．不定11-7．有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承.在相等的径向载荷感化下.它们的派生轴向力Sa和Sb比拟较.应是________.A．Sa ＞ Sb B．Sa = SbC．Sa ＜ Sb D．大小不能肯定11-8．若转轴在载荷感化下曲折变形较大或轴承座孔不能保证优越的同轴度.宜选用类型代号为________的轴承.A．1或2 B．3或7C．N或NU D．6或NA11-9．一根用来传递转矩的长轴.采用三个固定在水泥基本上支点支承.各支点应选用的轴承类型为________.A. 深沟球轴承B. 调心球轴承C. 圆柱滚子轴承D. 调心滚子轴承11-10．跨距较大并推却较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用________ .A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 调心滚子轴承D. 圆柱滚子轴承11-11．________ 轴承平日应成对应用.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11-12．在正常迁移转变前提下工作.滚动轴承的重要掉效情势为________.A．滚动体或滚道表面疲惫点蚀 B．滚动体决裂C．滚道磨损 D．滚动体与套圈间产生胶合11-13．进行滚动轴承寿命盘算的目标是使滚动轴承不致于早期产生________.A．磨损 B．裂纹C．疲惫点蚀 D．塑性变形11-14. 滚动轴承在径向载荷感化下.表里圈工作表面上均产生周期变化的接触应力.从两者应力变化情形来剖析比较________.A．迁移转变套圈受力情形较有利 B．静止套圈受力情形较有利C．两者受力情形根本雷同 D．不能肯定谁人套圈较有利11-15．在不变的径向力感化下.内圈固定.外圈扭转的滚动轴承.其外圈与滚动体的接触应力轮回次数为No.内圈与滚动体的接触应力轮回次数为Ni.Ni与No比较.________.A．Ni ＞ No B．Ni = NoC．Ni ＜ No D．大小不能肯定11-16．滚动轴承的根本额定寿命是指统一批轴承中________的轴承能达到的寿命.A．99％ B．90％C．95％ D．50％11-17．一批在同样载荷和雷同工作前提下运转的型号雷同的滚动轴承.________ .A．它们的寿命应当雷同 B．90%的轴承的寿命应当雷同C．它们的最低寿命应当雷同 D．它们的寿命不雷同11-18．若在不重要场合.滚动轴承的靠得住度可下降到80％.则它的额定寿命________.A．增长 B．缩短C．不变 D．不定11-19．根本额定动载荷和当量动载荷均雷同的球轴承和滚子轴承的寿命________雷同.A．必定 B．必定不C．不必定11-20．深沟球轴承的载荷增长一倍.其额定寿命将下降到本来的________倍.A．0.5B．0.875C．0.125D．0.09911-21．推力球轴承不实用于高转速的轴.是因为高速时________.从而使轴承寿命下降.A．冲击过大 B．滚动体离心力过大C．圆周速渡过大 D．滚动阻力过大.11-22．一转轴用两个雷同的滚动轴承支承.现欲将该轴的转速进步一倍.轴承________.A．不合用 B．合用C．不必定合用11-23．某滚动轴承的根本额定寿命是1.2.在根本额定动载荷感化下运转了105转后.轴承________.A．必定掉效了 B．不可能掉效C．也可能掉效11-24．对于温度较高或较长的轴.其轴系固定构造可采用________.A．两头固定安装的深沟球轴承 B．两头固定安装的角接触球轴承C．一端固定另一端游动的情势 D．两头游动安装的构造情势11-25．滚动轴承内圈与轴颈.外圈与座孔的合营________ .A. 均为基轴制B. 前者基轴制.后者基孔制C. 均为基孔制D. 前者基孔制.后者基轴制11-26．轮系的中央齿轮（惰轮）经由过程一滚动轴承固定在不转的心轴上.轴承内.外圈的合营应知足________.A．内圈与心轴较紧.外圈与齿轮较松 B. 内圈与心轴较松.外圈与齿轮较紧C．内圈.外圈合营均较紧 D. 内圈.外圈合营均较松11-27．________ 不是滚动轴承预紧的目标.A. 增大支承刚度B. 进步扭转精度C. 减小振动噪声D. 下降摩擦阻力11-28. 对转速很高（n＞7000 r／min）的滚动轴承宜采用________的润滑方法.A．滴油润滑 B．油浴润滑C．飞溅润滑 D．喷油或喷雾润滑11-29．手册中列有各类滚动轴承的极限转速.________.A．设计时不得超过B．载荷低于根本额定动载荷C时可以超过C．采取靠得住的润滑冷却措施时可以在必定限度内超过D．滚动体散布圆较小时可以超过11-30．鄙人列密封情势中.________为接触式密封.A．迷宫式密封 B．甩油环密封C．油沟式密封 D．毛毡圈密封二.填空题11-31．滚动轴承的重要掉效情势是___________和___________.对于不转.转速极低或摆动的轴承.常产生___________损坏.故轴承的尺寸应重要按____________盘算肯定.11-32．角接触轴承推却轴向载荷的才能取决于轴承的_____________.11-33．滚动轴承内.外圈轴线的夹角称为偏转角.各类轴承对许可的偏转角都有必定的限制.许可的偏转角越大.则轴承的_____________机能越好.11-34．4种轴承N307/P4.6207/P2.30207.51307中.______内径最大.______的公役等级最高.______的极限转速最高.______推却轴向力最大.______不能推却轴向力11-35．推却偏向固定的径向载荷的滚动轴承.其滚动体上产生的接触应力是__________变应力.固定套圈上产生的接触应力是__________变应力.11-36．按根本额定动载荷设计盘算的滚动轴承.在预定应用刻日内.其掉效概率最大为_________.11-37．转速和额定动载荷必定的球轴承.若当量动载荷增长一倍.其根本额定寿命变为本来的_________倍.11-38．滚动轴承支点轴向固定的构造型式有：_____________;___________;___________.11-39．滚动轴承支点轴向固定构造型式中.两支点单向固定构造重要用于温度________的_________轴.11-40．选用滚动轴承润滑油时.轴承的载荷越大.选用润滑油的粘度越___________;转速越高.选用粘度越___________;温升越高.选用粘度越___________.三.简答题11-51．在机械装备中为何普遍采用滚动轴承？11-52．滚动轴承中保持架的感化是什么？常用什么材料制作？11-53．向心角接触轴承为什么要成对应用.反向安装？11-54．为什么调心轴承要成对应用.并安装在两个支点上？11-55．为什么推力球轴承不宜用于高速？11-56．试解释轴承代号6210的重要寄义.11-57．何谓滚动轴承的根本额定寿命？何谓滚动轴承的根本额定动载荷？11-58．以径向接触轴承为例.解释轴承内.外圈为什么采用松紧不同的合营.11-59．何为角接触轴承的“正装”和“反装”.这两种安装方法对轴系刚度有何影响？11-60．滚动轴承的组合设计要斟酌哪些问题？四.剖析盘算题11-61．图示为二级圆柱齿轮减速器的低速轴.用一对型号为6308轴承支承.已知：齿轮分度圆直径d = 400 mm.齿轮上的圆周力Ft = 8000 N.径向力Fr = 3000 N.轴向力Fa = 2000 N.载荷安稳.试求：1）1.2两轴承的当量动载荷P1.P2;2）两轴承的寿命之比L h1/L h2.题11-61图题11-62图11-62．某轴用一对30310轴承支承.轴承径向载荷R1 = 8000 N.R2 = 2000 N.轴上有轴向载荷F a1 = 2000 N.F a2 = 1000 N.工作转速n = 350 r/min.常温下工作.有中等冲击.试盘算轴承的寿命.11-63．图示为深沟球轴承的载荷P与寿命L的关系曲线.试求：1）轴承的根本额定动载荷C2）若：P=0.1C.n= 1000 r/min.题11-63图L10h= ？11-64．一齿轮减速器的中央轴由代号为6212的滚动轴承支承.已知其径向载荷R = 6000 N.轴的转速为n = 400 r/min.载荷安稳.常温下工作.已工作过5000 h.问：1）该轴承还能持续应用多长时光？2）若从此后将载荷改为原载荷的50%.轴承还能持续应用多长时光？五.构造剖析题11-65．剖析轴系构造的错误.简略解释错误原因.画出准确构造.题11-65图11-66．剖析轴系构造的错误.简略解释错误原因.画出准确构造.题11-66图11-67．剖析轴系构造的错误.简略解释错误原因.画出准确构造.题11-67图六.参考答案1．选择题11-1 A; 11-2 B; 11-3 D; 11-4 B; 11-5 C; 11-6 A;11-7 C; 11-8 A; 11-9 B; 11-10 C; 11-11 B; 11-12 A;11-13 C; 11-14 A; 11-15 A; 11-16 B; 11-17 D; 11-18 A;11-19 B; 11-20 C; 11-21 B; 11-22 C; 11-23 C; 11-24 C;11-25 D; 11-26 B; 11-27 D; 11-28 D; 11-29 C; 11-30 D;2．填空题11-31疲惫点蚀塑性变形塑性变形静强度11-32接触角α11-33调心11-34 6207/P2 6207/P2 51307 N307/P411-35纪律（周期）性非稳固脉动轮回稳固的脉动轮回11-36 10%11-37 1/811-38双支点单向固定（全固式）单支点双向固定（固游式）两头游动（全游式）11-39不高短轴11-40高低高3．简答题（参考答案从略）4．剖析盘算题11-61 解题要点：支反力：R1H = 250 N.R1V = 2000 N.R1 = 2016 NR2H = 3250 N.R2V = 6000 N.R2 = 6824 N轴承1：R1 = 2016 N.A1 = 0 N.P1 = R1 = 2016 N轴承2：R2 = 6824 N.A2 = Fa = 2000 N.P2 = f d（X2 R2+ Y2 A2）=（0.56×6824 + 1.53×2000）= 6881 N 载荷比：P2/ P1 = 6881/2016 = 3.41寿命比：L h1/L h2 = ( P2/ P1 )3 = 39.6511-62解题要点：查表得到30310轴承：C = 122 kN.Y = 1.7.e = 0.35.S = R/(2Y ).S1 = 8000/3.4 = 2353 N.S2 = 2000/3.4 = 588 N.F A = Fa1 －Fa2 =1000 N（偏向同Fa1）A1 = S1 = 2353 N.A2= S1 + F A = 2353 + 1000 = 3353 NA1 / R1＜e.P1 = 1.5R1 = 12000 N.A2 / R2＜e.P2 = 1.5（0.4×R1 +1.7×3353）=题11-62 解图9750 NL10h = 108403 h11-63解题要点：因为轴承寿命L = 1（106转）时推却的载荷为根本额定动载荷C.由图查得：C = 4500N.∵P = 0.1C .n =1000 r/min.∴=⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=3661010100060106010εP C n L h 16667 h 11-64解题要点：依题意：P = f d R = 6000 N 查得：C = 36800 N.=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=3661060003680040060106010εP C n L h 9613 h 1）可以持续工作时光：9613 - 5000 = 4613 h2）改为半载可以持续工作时光：4613×23= 36904 h5．构造剖析题11-65 重要构造错误剖析如下：1．轴左端的轮毂轴向定位不靠得住.采用圆锥面轴向定位就不能再采用轴肩定位;2．左侧轴承端盖与轴之间没有间隙.轻微磨损;3．左侧轴承端盖与轴之间应有密封措施;4．左侧轴承端盖处箱体没有凸台.加工面与非加工面没有离开;5．两个轴承反装不能将轴上的轴向力传到机座.且支承刚度低.应当为正装;6．左侧轴承装配路线过长.装配艰苦;7．左侧轴承处轴肩过高.拆卸艰苦;8．右侧轴承处套筒外径过大.轴承拆卸艰苦;9．右侧轴承端盖处也应加调剂垫片.只一侧有调剂垫片不能调剂轴系的轴向地位. 纠正后的构造如图题11-65 图解所示.题11-65解图11-66 重要构造错误剖析如下：1．两侧的轴承端盖处没有调剂垫片.不能调剂轴承游隙和轴系的轴向地位;2．轴的两头轴颈过长.与端盖接触轻微磨损.糟蹋材料和加工时光.轴承装拆麻烦; 3．齿轮没有轴向定位.未将齿轮上的轴向力传到机座.应将轴承改为正装;4．两轴承的内.外圈没有轴向固定.极易分别;5．两轴承的内圈高度低于套筒.轴承拆卸艰苦;6．两个齿轮不能共用一个键.并且键过长.三个套不能装配;7．两个齿轮间用套筒定位.不能固定齿轮与轴的相对地位.应改为轴环;8．两齿轮的轮毂长度与轴头箱等.也使齿轮轴向定位不靠得住;纠正后的构造如图题11-66 图解所示.题11-66 解图11-67 纠正后的轴系构造见题11-67图解.具体错误请读者本身进行比较剖析.题11-67 解图。
机械设计 滚动轴承13-1~4节
各类轴承的公称接触角
轴承类型
向心轴承 径向接触 角接触
推力轴承 角接触 轴向接触
公称接触角 α= 0˚ 0˚ <α< 45˚ 45˚ <α<90˚ α= 90˚
α
αα
表13-1 常用滚动轴承的类型、主要性能和特点
轴承名称、 结构 类型及代号 简图
调心球 轴承 10000
承载 方向
极限 转速
中
允许角 偏差
严重，寿命较低，可用于轴向
载荷大、转速不高之处。
表13-2 滚动轴承的主要类型和特性（续）
轴承名称、 类型及代号
结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差
主要特性和应用
推力球轴承 50000
低 b)双向
不允许
只能承受轴向载荷，且作用线 必需与轴线重合。分为单、双 向两种。高速时，因滚动体离 心力大，球与保持架摩擦发热 严重，寿命较低，可用于轴向 载荷大、转速不高之处。
4. 推力轴承的极限转速很低，当工作转速高时，若轴向 载荷不是十分大，可以采用角接触球轴承来承受纯轴 向力；
5. 若工作转速超过了轴承样本，可以用提高公差等级、 适当增大游隙、选用循环冷却等方法。
3） 轴承的调心行性能
由于安装误差或轴的变形等都会引起 内外圈中心线发生相对倾斜。其倾斜 θ 角称为角偏差。 角偏差 ↑ → 影响轴承正常运转。
用含铬合金钢制造，61~65HRC。工作表 面需经磨削或抛光。
保持架：低碳钢，冲压制成高速轴承：有色金 属或塑料。
优点：
摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润 滑简便和易于互换等。
缺点：
抗冲击能力差、高速时出现噪音。
滚动轴承
标准化; 并由专业厂大批量生产。
第13章 滚动轴承
• 13-1 概述 • 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 • 13-3 滚动轴承类型的选择 • 13-4 滚动轴承的工作情况 • 13-5 滚动轴承尺寸的选择 • 13-6 轴承装置的设计
本章重点: 滚动轴承的类型及代号 滚动轴承的寿命计算 滚动轴承组合设计
一、轴承的功用
§13-1 概述
◆支承轴及轴上零件，并保证旋转精度 ◆减少轴与支承间的摩擦与磨损
二、滚动轴承的特点
1、摩擦阻力小, 功率损耗少, 起动灵敏； 2、润滑简便, 易于更换, 价格低； 3、抗冲击能力差, 高速时出现噪音; 寿命也比不上
液体润滑的滑动轴承；
三、滚动轴承的结构 • 组成：内圈、外圈、滚动体、保持架
外圈 内圈 滚动体 保持架
在承载区，载荷由零最大， 再零→周期性不稳定变化 图13—7 a
三、轴向载荷对轴承元件载荷分布的影响
角接触轴承承受轴向载荷时→受载滚动体数目增多→承载能 力提高→宜承受联合载荷
*§13-5 滚动轴承尺寸的选择
设计轴承的基本方法： • 由工作条件定轴承类型 • 结构定轴承直径 • 初选型号 →C、C0 • 验算寿命： 计算轴承载荷→查e、X、Y →计算P→计算
2 ）尺寸系列代号
• 直径系列代号、宽度系列代号 • 直径系列代号：基本代号左起第三位数
字
• 指结构相同、内径相同的轴承使用不同 直径的滚动体，在外径和宽度方面的变 化系列
• 系列代号：7、8、9、0、1、2、3、4、 5，外径尺寸依次递增
• 宽度系列代号：基本代号左起第 二位数字，常与直径系列代号同 时使用，表示同一内径和外径的 轴承可以有不同的宽度
3 .轴承的调心性能
2~3
8~16’
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1 第13章 滚动轴承复习题 一、选择题 11-1．滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示_______。 A．轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件 C．轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置 11-2．滚动轴承的类型代号由________表示。 A．数字 B．数字或字母 C. 字母 D. 数字加字母 11-3．________只能承受径向载荷。 A．深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 11-4．________ 只能承受轴向载荷。 A．圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心滚子轴承 11-5．________ 不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心球轴承 11-6．角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而________。 A．增大 B.减小 C．不变 D．不定 11-7．有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承，在相等的径向载荷作用下，它们的派生轴向力Sa和Sb相比较，应是________。 A．Sa ＞ Sb B．Sa = Sb C．Sa ＜ Sb D．大小不能确定 11-8．若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为________的轴承。 A．1或2 B．3或7 C．N或NU D．6或NA 11-9．一根用来传递转矩的长轴，采用三个固定在水泥基础上支点支承，各支点应选用的轴承类型为________。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 11-10．跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用________ 。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 2
C. 调心滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 11-11．________ 轴承通常应成对使用。 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 11-12．在正常转动条件下工作，滚动轴承的主要失效形式为________。 A．滚动体或滚道表面疲劳点蚀 B．滚动体破裂 C．滚道磨损 D．滚动体与套圈间发生胶合 11-13．进行滚动轴承寿命计算的目的是使滚动轴承不致于早期发生________。 A．磨损 B．裂纹 C．疲劳点蚀 D．塑性变形 11-14. 滚动轴承在径向载荷作用下，内外圈工作表面上均产生周期变化的接触应力，从两者应力变化情况来分析比较________。 A．转动套圈受力情况较有利 B．静止套圈受力情况较有利 C．两者受力情况基本相同 D．不能确定那个套圈较有利 11-15．在不变的径向力作用下，内圈固定、外圈旋转的滚动轴承，其外圈与滚动体的接触应力循环次数为No，内圈与滚动体的接触应力循环次数为Ni，Ni与No比较，________。 A．Ni ＞ No B．Ni = No C．Ni ＜ No D．大小不能确定 11-16．滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中________的轴承能达到的寿命。 A．99％ B．90％ C．95％ D．50％ 11-17．一批在同样载荷和相同工作条件下运转的型号相同的滚动轴承，________ 。 A．它们的寿命应该相同 B．90%的轴承的寿命应该相同 C．它们的最低寿命应该相同 D．它们的寿命不相同 11-18．若在不重要场合，滚动轴承的可靠度可降低到80％，则它的额定寿命________。 A．增长 B．缩短 C．不变 D．不定 11-19．基本额定动载荷和当量动载荷均相同的球轴承和滚子轴承的寿命________相同。 A．一定 B．一定不 C．不一定 11-20．深沟球轴承的载荷增加一倍，其额定寿命将降低到原来的________倍。 A．0.5 B．0.875 C．0.125 D．0.099 11-21．推力球轴承不适用于高转速的轴，是因为高速时________，从而使轴承寿命降低。 A．冲击过大 B．滚动体离心力过大 C．圆周速度过大 D．滚动阻力过大。 3
11-22．一转轴用两个相同的滚动轴承支承，现欲将该轴的转速提高一倍，轴承________。 A．不合用 B．合用 C．不一定合用 11-23．某滚动轴承的基本额定寿命是1.2，在基本额定动载荷作用下运转了105转后，轴承________。 A．一定失效了 B．不可能失效 C．也可能失效 11-24．对于温度较高或较长的轴，其轴系固定结构可采用________。 A．两端固定安装的深沟球轴承 B．两端固定安装的角接触球轴承 C．一端固定另一端游动的形式 D．两端游动安装的结构形式 11-25．滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合________ 。 A. 均为基轴制 B. 前者基轴制，后者基孔制 C. 均为基孔制 D. 前者基孔制，后者基轴制 11-26．轮系的中间齿轮（惰轮）通过一滚动轴承固定在不转的心轴上，轴承内、外圈的配合应满足________。 A．内圈与心轴较紧、外圈与齿轮较松 B. 内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧 C．内圈、外圈配合均较紧 D. 内圈、外圈配合均较松 11-27．________ 不是滚动轴承预紧的目的。 A. 增大支承刚度 B. 提高旋转精度 C. 减小振动噪声 D. 降低摩擦阻力 11-28. 对转速很高（n＞7000 r／min）的滚动轴承宜采用________的润滑方式。 A．滴油润滑 B．油浴润滑 C．飞溅润滑 D．喷油或喷雾润滑 11-29．手册中列有各类滚动轴承的极限转速，________。 A．设计时不得超过 B．载荷低于基本额定动载荷C时可以超过 C．采取可靠的润滑冷却措施时可以在一定限度内超过 D．滚动体分布圆较小时可以超过 11-30．在下列密封形式中，________为接触式密封。 A．迷宫式密封 B．甩油环密封 C．油沟式密封 D．毛毡圈密封
二、填空题 11-31．滚动轴承的主要失效形式是___________和___________。对于不转、转速极低或摆动的轴承，常发生___________破坏，故轴承的尺寸应主要按____________计算确定。 4
11-32．角接触轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的_____________。 11-33．滚动轴承内、外圈轴线的夹角称为偏转角，各类轴承对允许的偏转角都有一定的限制，允许的偏转角越大，则轴承的_____________性能越好。 11-34．4种轴承N307/P4、6207/P2、30207、51307中，______内径最大，______的公差等级最高，______的极限转速最高，______承受轴向力最大，______不能承受轴向力 11-35．承受方向固定的径向载荷的滚动轴承，其滚动体上产生的接触应力是__________变应力。固定套圈上产生的接触应力是__________变应力。 11-36．按基本额定动载荷设计计算的滚动轴承，在预定使用期限内，其失效概率最大为_________。 11-37．转速和额定动载荷一定的球轴承，若当量动载荷增加一倍，其基本额定寿命变为原来的_________倍。 11-38．滚动轴承支点轴向固定的结构型式有：_____________；___________ ；___________。 11-39．滚动轴承支点轴向固定结构型式中，两支点单向固定结构主要用于温度________的_________轴。 11-40．选用滚动轴承润滑油时，轴承的载荷越大，选用润滑油的粘度越___________；转速越高，选用粘度越___________；温升越高，选用粘度越___________。
三、简答题 11-51．在机械设备中为何广泛采用滚动轴承？ 11-52．滚动轴承中保持架的作用是什么？常用什么材料制造？ 11-53．向心角接触轴承为什么要成对使用、反向安装？ 11-54．为什么调心轴承要成对使用，并安装在两个支点上？ 11-55．为什么推力球轴承不宜用于高速？ 11-56．试说明轴承代号6210的主要含义。 11-57．何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓滚动轴承的基本额定动载荷？ 11-58．以径向接触轴承为例，说明轴承内、外圈为什么采用松紧不同的配合。 11-59．何为角接触轴承的“正装”和“反装”，这两种安装方式对轴系刚度有何影响？ 11-60．滚动轴承的组合设计要考虑哪些问题？
四、分析计算题 11-61．图示为二级圆柱齿轮减速器的低速轴，用一对型号为6308轴承支承，已知：齿轮分度圆直径d = 400 mm，齿轮上的圆周力Ft = 8000 N，径向力Fr = 3000 N，轴向力Fa = 2000 N，载荷平稳。试求： 1）1、2两轴承的当量动载荷P1、P2； 2）两轴承的寿命之比 Lh1/Lh2。 5
题11-61图 题11-62图 11-62．某轴用一对30310轴承支承，轴承径向载荷R1 = 8000 N，R2 = 2000 N，轴上有轴向载荷Fa1 = 2000 N，Fa2 = 1000 N，工作转速n = 350 r/min，常温下工作，有中等冲击，试计算轴承的寿命。
11-63．图示为深沟球轴承的载荷P与 寿命L的关系曲线，试求： 1）轴承的基本额定动载荷C 2）若：P = 0.1C，n = 1000 r/min， L10h = ？
11-64．一齿轮减速器的中间轴由代号为6212的滚动轴承支承，已知其径向载荷R = 6000 N，轴的转速为n = 400 r/min，载荷平稳，常温下工作，已工作过5000 h，问： 1）该轴承还能继续使用多长时间？ 2）若从此后将载荷改为原载荷的50%，轴承还能继续使用多长时间？
五、结构分析题 11-65．分析轴系结构的错误，简单说明错误原因，画出正确结构。
题11-65图 11-66．分析轴系结构的错误，简单说明错误原因，画出正确结构。
题11-66图
题11-63图