16滚动轴承习题与参考答案

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1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%211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3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。4五、★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。题44图5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6Fx=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l7由手册查得,30206轴承的支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81256)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CFCFaa9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

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