习题与参考答案

习题与参考答案一、选择题从下列各小题给出的A、B、C、D答案中任选一个：1若转轴在载荷作用下弯曲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2B.3或7C.N或NUD.6或NA2一根轴只用来传递转矩，因轴较长采用三个支点固定在水泥基础上，各支点轴承应选用。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3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4为保证轴承内圈与轴肩端面接触良好，轴承的圆角半径r与轴肩处圆角半径r1应满足的关系。A.r=r1B.r＞rlC.r＜r1D.r≤rl5不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。A.圆锥滚子轴承B.角接触球轴承C.深沟球轴承D.圆柱滚子轴承6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.调心球轴承7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8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9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10滚动轴承的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适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承C.角接触球轴承D.调心轴承12角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角的增大而。A.增大B.减小C.不变D.不定13某轮系的中间齿轮（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14滚动轴承的代号由前置代号、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15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.数字加字母二、填空题16滚动轴承的主要失效形式是和。17按额定动载荷计算选用的滚动轴承，在预定使用期限内，其失效概率最大为。18对于回转的滚动轴承，一般常发生疲劳点蚀破坏，故轴承的尺寸主要按计算确定。19对于不转、转速极低或摆动的轴承，常发生塑性变形破坏，故轴承尺寸应主要按计算确定。20滚动轴承轴系支点轴向固定的结构型式是：（1）；（2）；（3）。21轴系支点轴向固定结构型式中，两端单向固定结构主要用于温度的轴。22其他条件不变，只把球轴承上的当量动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命是原来的。23其他条件不变，只把球轴承的基本额定动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命是原来的。24圆锥滚子轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的。25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。三、问答题26在机械设备中为何广泛采用滚动轴承？27向心角接触轴承为什么要成对使用、反向安装？28进行轴承组合设计时，两支点的受力不同，有时相差还较大，为何又常选用尺寸相同的轴承？29为何调心轴承要成对使用，并安装在两个支点上？30推力球轴承为何不宜用于高速？31以径向接触轴承为例，说明轴承内、外圈为何采用松紧不同的配合。32为什么轴承采用脂润滑时，润滑脂不能充满整个轴承空间？采用浸油润滑时，油面不能超过最低滚动体的中心？33轴承为什么要进行极限转速计算？计算条件是什么？34试说明轴承代号6210的主要含义。35题35图示的简支梁与悬臂梁用圆锥滚子轴承支承，试分析正装和反装对轴系的刚度有何影响。题35图四、分析计算题36某6310滚动轴承的工作条件为径向力Fr=10000N，转速n=300r/min，轻度冲击（fp=1.35），脂润滑，预期寿命为2000h。验算轴承强度。37选择一摇臂吊车立柱的推力球轴承。已知作用在立柱上的最大垂直载荷Fa=50000N，立柱转速n=3r/min，立柱重量W=20000N，立柱端的轴颈直径d=60mm。38某6308轴承工作情况如下表，设每天工作8h，试问轴承能工作几年（每年按300天计算）？工作时间b/（%）径向载荷Fr/N转速n/（r/min）3020001000154500300558900100注：有轻度冲击（fp=1.2）。39某球轴承的转速n=400r/min，当量动载荷P=5800N，求得其基本额定寿命为7000h。若把可靠度提高到99%，轴承寿命是多少？若轴承寿命分别取为3700h、14000h，轴承可靠度是多少？40某蜗杆轴转速n=1440r/min，间歇工作，有轻微振动，fp=1.2，常温工作。采用一端固定（一对7209C型轴承正安装），一端游动（一个6209型轴承）支承。轴承的径向载荷Fr1=1000N（固定端）、Fr2=450N（游动端），轴上的轴向载荷Fx=3000N，要求蜗杆轴承寿命hL≥2500h。试校核固定端轴承是否满足寿命要求。五、结构题41分析轴系结构的错误，说明错误原因，并画出正确结构。题41图42分析轴系结构的错误，说明错误原因，并画出正确结构。题42图43分析轴系结构的错误，说明错误原因，并画出正确结构。题43图44分析轴系结构的错误，说明错误原因，并画出正确结构。例解1.如图所示，安装有两个斜齿圆柱齿轮的转轴由一对代号为7210AC的轴承支承。已知两齿轮上的轴向分力分别为Fx1=3000N，Fx2=5000N，方向如图。轴承所受径向载荷Fr1=8600N，Fr2=12500N。求两轴承的轴向力Fa1、Fa2。解题要点：（1）求轴承的内部轴向力Fs：Fs1=0.68Fr1=0.68×8600=5848N方向向右，即1sF；Fs2=0.68Fr2=0.68×12500=8500N方向向左，即2sF；（2）外部轴向力合成：Fx=Fx2–Fx1=5000-3000=2000N方向向左，即xF；（3）求轴承的轴向力Fa：轴向力分布图为1sFxF2sF1）“压紧、放松”判别法Fs2+Fx=8500N+2000N+10500NFs1=5848N故轴有向左移动的趋势，此时，Ⅰ轴承被压紧，Ⅱ轴承被放松。则两轴承的轴向力为Fa1=Fs2+Fx=10500NFa2=Fa2=8500N2）公式归纳法NNFFFFNNFFFFxssaxssa8500}20005848,8500max{},max{10500}20008500,5848max{},max{122211可见，方法1）、2）结果相同。2.某转轴由一对代号为30312的圆锥滚子轴承支承，轴上斜齿轮的轴向分力Fx=5000N，方向如图。已知两轴承处的径向支反力Fr1=13600N，Fr2=22100N。求轴承所受的轴向力Fa。解题要点：（1）求内部轴向力Fs：40007.1213600211YFFtsN方向向右，即1sF65007.1222100222YFFrsN方向向左，即2sF。（2）求轴承的轴向力Fa：1sFxF2sF1）“压紧、放松”判别法Fs1+Fx=4000N+5000N=9000NFs2=6500N故轴有向右移动的趋势，此时Ⅱ轴承被压紧，I轴承被放松。因此轴承的轴向力为Fa1=Fs1=4000NFa2=Fs1+Fx=9000N2）公式归纳法NFFFFNFFFFxssaxssa9000}50004000,6500max{},max{4000}50006500,4000max{},max{122211可见，方法1）、2）结果相同。3.圆锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥滚子轴承支承，已知两轴承外圈间距为72mm，锥齿轮平均分度圆直径dm=56.25mm，齿面上的切向力Ft=1240N，径向力Fr=400N，轴向力Fx=240N，各力方向如图所示。求轴承的当量动载荷P。解题要点：（1）计算轴的支点距l由手册查得，30206轴承的反力作用点到外圈宽端面的距离13.8mm,取=14mm。故支点距l=72mm+2×14mm=100mm。右支点到齿宽中点的距离l1=64mm–14mm=50mm。（2）计算轴承的径向力1）轴水平面支反力（图解a）620100501240100501tHRFFN186010015012401001502tHRFFN2）轴垂直面支反力（见图解b）1331002/25.56240400501002/501mxrVRdFFFN5331002/25.56240400501002/1502mxrVRdFFFN3）合成支反力6341336202221211VRHRRFFFN193553318602222222VRHRRFFFN轴承所受的径向力与轴的合成支反力大小相等，即Fr1=FR1=634N，Fr2=FR2=1935N。（3）计算轴承的轴向力。查手册知，30206轴承，e=0.37,Y=1.6。故1986.12634211YFFrsN6056.121935222YFFrsN轴向力分布图为1sF2sFxF；轴承的轴向力为NFFFFNFFFFxssaxssa605}240198,605max{},max{365}240605,198max{},max{122211（4）计算当量动载荷37.057.063436511eFFta查手册知，X=0.4,Y=1.6，取fP=1.5，则1256)6356.16344.0(5.1)(111atpYFXFfPN37.031.0193560522eFFta故X=1，Y=0，则290319355.15.1)(2222ratpFYFXFfPN4.已知某转轴由两个反装的角接触球轴承支承，支点处的径向反力Fr1=875N，Fr2=1520N，齿轮上的轴向力Fx=400N，方向如图，转的转速n=520r/min，运转中有中等冲击，轴承预期寿命hLh3000。若初选轴承型号为7207C，试验算其寿命。解题要点：由标准知7207C轴承，C=30500N，C0=20000N。（1）计算轴承的轴向力需先计算轴承的内部轴向力Fs。对于所选轴承，Fs=eFr，而e值取决地Fa/C0，但Fa待求，故用试算法。先试取e=0.4，则3508754.011rseFFN60815204.022rseFFN轴向力分布图为2sFsF1sF轴承的轴向力为NFFNFFFFsaxssa6081008}400608,350max{},max{22211相对轴向载荷0304.0200006080504.02000010080101CFCFaa由X、Y系数表经插值计算得e1=0.422,e2=0.401。再计算：369875422.011rseFFN6101520401.022rseFFNFa1=1010NFa2=610N0305.0200006100505.02000010100201CFCFaa两次计算的Fa/C0值相关不大，故可取e1=0.422,e2=0.401;Fa1=1010N，Fa2=610N。（2）计算当量动载荷11115.18751010eFFra故查表得X=0.44,Y=1.326。则2586)1010326.187544.0(5.1)(111arpYFZFfPN222401.01520610eFFra查系数表，X=1，Y=0。故228015205.1)(222arpYFXFfPN因12PP，故按P1计算轴承寿命。（3）验算轴承寿命。hLhhPCnLhh30000525