第12章习题及解答.doc

第12章习题及解答12.1 滚动轴承重要类型有哪几种?各有何特点？试画出它们的构造简图解: 请参阅教材表14.１12.2 阐明下列型号轴承的类型、尺寸、系列、构造特点及精度级别：3２210E,５24１1／Ｐ5，6１805，7312AC,NU2２０4E解 ：32２１0E----－-圆锥滚子轴承、宽轻系列、内径50、加强型;５２41１/Ｐ5－－--推力球轴承、宽重系列、内径55、游隙５级;６1805-－----－-深沟球轴承、正常超轻、内径25；７３1２AC---－－角接触球轴承、窄中系列、内径6０、接触角２5°;NU２204E--－-无挡边圆柱滚子轴承、窄轻系列、内径20、加强型12.3 选择滚动轴承应考虑哪些因素？试举出1～2个实例阐明之解 :载荷性质、转速、价格等12.4 滚动轴承的重要失效形式是什么?应如何采用相应的设计准则？解：疲劳点蚀、塑性变形；寿命、静载荷校核12.5 　试按滚动轴承寿命计算公式分析:（1） 转速一定的7207C轴承,其额定动载荷从C增为2Ｃ时,寿命与否增长一倍？解: 由公式ﻩ可知, 当额定动载荷从C增为２C时,ﻩ寿命增长应为(2) 　 转速一定的72０7C轴承,其当量动载荷从Ｐ增为2Ｐ时，寿命与否由Lh下降为Ｌh/2?解: 由公式ﻩ可知，　当其当量动载荷从P增为2P时, 寿命下降应为(3) 当量动载荷一定的７2０7C轴承,当工作转速由n增为2ｎ时，其寿命有何变化？解: 由公式 可知, 当工作转速由ｎ增为2n时，其寿命为本来的12.6 选择下列对的答案。

滚动轴承的额定寿命是指一批相似的轴承，在相似的条件下运转,当其中　10%　 的轴承发生疲劳点蚀时所达到的寿命a) 1%ﻩ (b)　5% ﻩ(c） 1０％ﻩ (d)　５0%12.7 一矿山机械的转轴，两端用63１3深沟球轴承;每个轴承受径向载荷 R=５400 N,轴的轴向载荷A=2６5０ N,轴的转速n=1２50 r/min,运转中有轻微冲击，预期寿命Lh=5００0 h,问与否合用?解: （1）由机械零件设计手册得６31３深沟球轴承的C0=5650０ Ｎ ， A/C0= ２650/5650０＝0.0４69,查表1４.11 得 　e＝0.２5 （2） 而A/Ｒ＝ 26５0/５400＝0．49>ｅ, 查表1４．11 得X＝0．56,Y=1.8５,故径向当量动载荷为P=0.56×５400+1．85×２６５0=７92６.５(3) 由机械零件设计手册得6３13深沟球轴承的C=７2200，　因t<１０0°Ｃ,由表14．8查得fＴ=1，因载荷有轻微冲击,由表14.9查得fF=1.1,对球轴承取e=3将以上有关数据代入下式 ＞5000，故该深沟球轴承合用12.8 根据工作条件，某机械传动装置中轴的两端各采用一深沟球轴承,轴颈直径ｄ=35ｍｍ,转速ｎ=1４６０r/min，每个轴承受径向负荷Ｒ=2500N，常温下工作,负荷平稳,预期寿命Lh=8000h,试选择轴承的型号。

解: (1)初选轴承的型号为63０7, 由机械零件设计手册得6３07深沟球轴承的C0r=17８0０ N,　Ｃｒ＝25800(2） 由于轴承在常温下工作,由表１4.8查得ｆT=1，载荷负荷平稳，由表１4．9查得fF=1.0，对球轴承取e=３将以上有关数据代入下式 得>Lh=8000h故可选轴承的型号为630712.9 一深沟球轴承 ６３04承受径向力　R=4 ｋN,载荷平稳；转速n＝９６0 r/mｉn，室温下工作,试求该轴承的额定寿命,并阐明能达到或超过此寿命的概率若载荷改为R=2 kN时,轴承的额定寿命是多少？解: (1)由于轴承在常温下工作,由表1４.８查得fT=１,载荷负荷平稳,由表14.9查得ｆF=1.0，对球轴承取e＝3将以上有关数据代入下式　得 h能达到或超过此寿命的概率为１0%若载荷改为R=２ ｋN时，则轴承的额定寿命为　ｈ12.10 图14.2５所示为一对７209C轴承,承受径向负荷Ｒ1=8 ｋ N，R2＝５　k N,试求当轴上作用的轴向负荷为ＦA=2 k Ｎ时,轴承所受的轴向负荷A1与A2 ﻩ图 14．25ﻩﻩ ﻩ 图　14.26解: (１）计算轴承1、２的轴向力ＡA、AB　 由表14.12可知７0０0０C型轴承的内部轴向力ＳA、SＢ为 　 　 S1=0.5R1=0.5×8 ＝4　　 　ｋ N 　 　 Ｓ2=0.5R１=０.5×5 ＝2．５ 　 k N由于S２+FA＝2.5+2＝4．5 > Ｓ1=４因此轴承1被压紧,则二轴承所受的轴向负荷Ａ１与A2为　 　　　 　 　　　 　 A1　=　Ｓ2＋FA=4.5 ｋN 　 　 　　 　　 A2=Ｓ2 =２.5　 kN12.11 如图14.２６中一对3030７圆锥滚子轴承，已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为R1=584N,R２=177６Ｎ,轴上作用的轴向载荷FA=14６N。

轴承载荷有中档冲击,工作温度不不小于100°C，试求轴承1和轴承2的当量动载荷Ｐ解:　（1)计算轴承1、2的轴向力AＡ、ＡB　　 由机械零件设计手册得303０7圆锥滚子轴承的Cr=７１200 N, Ｃ0r=5０２0０　N , Ｙ =　１．９, 　e=0．３１ 表14.12可知圆锥滚子轴承轴承的内部轴向力SA、SB为　 　 　　 S１=　R１/２Ｙ=584/（2×１．9)=１53.6 　Ｎ 　 　 　　　　　　 S2=　Ｒ2/2Y＝1776/(2×1．9)=467.4 N由于S2+FA=467.４+146=6１3．４ ＞ Ｓ1=153.６因此轴承１被压紧,则二轴承所受的轴向负荷A1与Ａ2为 　 　 　　　 　Ａ1 =　Ｓ2+ＦA=61３．4　N 　 　　　 　 A2=S2=４６7.4 N(2) 计算轴承1、2的当量动载荷查表18-1１可得Ｘ1=0．40、Y1=1.9;X2=1、Y2＝0故当量动载荷为 　 　12.12 一双向推力球轴承52３10,受轴向负荷A＝4８0０N，轴的转速n=１４５0r/min,负荷有中档冲击,试计算其额定寿命。

解：（1)查机械零件设计手册得52310的Ｃr=74.5 kN(2）Ｐ=A=4８0０ Ｎ（3)取ｆＴ＝1.0,fF=1.4,则轴承的额定寿命为　h12.13 某机械的转轴，两端各用一种径向轴承支持已知轴颈d=40 mm,转速n=1000 r/min，每个轴承的径向载荷R＝588０　N，载荷平稳,工作温度t=125°C,预期寿命Lｈ=5000 h，试分别按深沟球轴承和圆柱滚子轴承选择型号并比较之解:(1）初选深沟球轴承和圆柱滚子轴承型号为６208（Cｒ=２2８00,　Ｃ0r＝１5800)和Ｎ2２０8(Cｒ＝3６500,　Ｃ0r=2400０)(2) 由表14.8查得fT＝0．９５，载荷负荷平稳,由表14.９查得ｆF=１.0，对球轴承取e=3,　对滚子轴承e=１0/3将以上有关数据代入下式　对球轴承 h， 不满足规定, 再选6４08 (Ｃｒ=5020０,　C０r=3780０）,得　h对圆柱滚子轴承 h可看出圆柱滚子轴承比球轴承的承载能力大得多12.14 根据工作规定选用内径ｄ=5０ ｍm的圆柱滚子轴承轴承的径向载荷R=３9．２ k Ｎ,轴的转速n＝85 r/mｉn,运转条件正常，预期寿命Lh＝1２50 ｈ，试选择轴承型号。

解:(1）初选圆柱滚子轴承型号为N41０(Cr=11500)(2）Ｐ＝R＝392０0 N(3）取fT=1.0，ｆＦ=1.0， 代入下式, 得 h所选轴承型号为N410合适12.15 一齿轮轴由一对 302０6轴承支承，支点间的跨距为 20０ ｍm，齿轮位于两支点的中央已知齿轮模数mn=2．5 mm,齿数z1＝1７,螺旋角b=１６．5°,传递功率P=2.６ ｋW，齿轮轴的转速n=３８４r／min试求轴承的额定寿命解： (1) 计算齿轮的作用力 　N·mm　　 　 　Ｎ　 　 　 N 　　 　 　 　 　 　 　 Ｎ(2） 计算轴向力 　 　 R２V＝45７.98　　 R1V=649.5　　　Ｒ1H= R2H =14５8.75 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 轴承采用面对面布置, 　因S2+　FA=477.8＋864．2=1３４2> S1, 故轴承1被压紧, 轴承2被放松则A１=1342 N，A2=477．８ Ｎ(３)计算轴承的寿命查手册得30206的Ｃｒ=４１.2 ｋN, C0r=29.5 kN,　ｅ=０.37,　Y＝１.６ 　 　P１=０.4R1+１.6A１ =0.4×1５9６.８+1.6×１34２=２７８5.92 N。

P２＝R2=1５2８.９５　Ｎ取fT=１.0,ｆF=1.0则　 ｈ12.16 指出图14.27中各图的错误,阐明其错误因素,并加以改正图14．27解：（ａ)编号见图1.　轴肩过高,应低于轴承内圈端面高度;2.　轴应比轮毂短2~3mｍ;3.　键槽太长,应缩短；4. 套筒过高，应低于轴承内圈端面高度;5. 应留间隙;6. 应设密封；7. 应有轴向定位(轴肩）;8.　应有周向定位(键)9．装轴承的轴段太长, 轴承右端的轴径应缩小10.两端的轴承端盖应有调节垫片解：(ｂ）1. 左边轴承的轴肩过高,应低于轴承内圈端面高度； ２. 轴应比蜗轮轮毂短２~３mm;３． 右边轴承的套筒过高，应低于轴承内圈端面高度；4.　联轴器不应与轴承端盖接触, 应分开; 5.　联轴器右端不应加压板,应去掉; 6.　两端的轴承端盖应有调节垫片７. 二个键槽应在同一母线上解:（c)1.　应留间隙, 应设密封；2. 轴承端盖没有顶住轴承外圈; 3. 二端轴承端盖应有调节垫片；4. 轴承座孔不需要凸肩； 5． 轴环过高,应低于轴承内圈端面高度;6. 箱体应有约高2－3mm的凸台, ７. 应有套筒定位,作轴承和齿轮的轴向固定; 8． 键槽太长,应缩短。