第十六章轴
一、判断题：
1．同一轴上不同轴段的键槽，最好布置在沿周向相隔180度。
A. 正确
B. 错误
2．轴上的定位轴肩高度应尽量大，以保证轴上零件轴向定位可靠。
A. 正确
B. 错误
3．当转轴作正反传递转矩T时，其疲劳强度计算中的应力折和系数α＝1.0。
A. 正确
B. 错误
4．铁路车辆的车轴属于心轴。
A. 正确
B. 错误
5．在设计轴的尺寸时，支点位置和力作用位置均未确定的情况下，只能按扭转强度初步估算轴径。
A. 正确
B. 错误
6．某碳钢制成的轴若刚度不足，设计时改为性能更好的合金钢，可使刚度提高。
A. 正确
B. 错误
7．在一般情况下，轴的工作能力取决于它的刚度和强度，对于机床类工作机的主轴，后者尤为重要。
A. 正确
B. 错误
8．当转矩由轴上一个传动件输入，而由几个传动件输出时，应将输入的传动件布置在一端，并依次将转矩由输出轮输出，这样对提高轴的强度有利。
A. 正确
B. 错误
二、选择题：
1．轴上滚动轴承的定位轴肩高度应（）。
A. 大于轴承内圈端面的高度
B. 小于轴承内圈端面的高度
C. 与轴承内圈端面高度相等
D. 愈大愈好
2．在下列轴上周向定位零件中，（）不能用于传递较大的力。
A. 紧定螺钉
B. 键
C. 花键
D. 过盈配合
3．轴的计算弯矩公式Mca中的系数α是考虑（）
A. 强度理论的要求
B. 材料抗弯与抗扭性能的不同
C. 弯曲应力σ和扭转切应力τ的循环特性r不同
D. 同一轴径d的抗扭截面系数不同
4．在下列轴上轴向定位零件中，（）定位方式不能承受较大的轴向力。
A. 轴肩
B. 套筒
C. 圆螺母
D. 紧定螺钉
5．在下列轴上轴向定位零件中，（）定位方式不产生应力集中。
A. 圆螺母
B. 套筒
C. 轴肩
D. 轴环
6．为了使轴上零件能靠紧轴肩而得到准确可靠定位，轴肩处圆角半径r与相配零件孔端部圆角半径R间关系应为（）。
A.r大于R
B.可任意选定
C. r小于R
D. r小于或等于R
7．转动的轴，受不变的载荷，其所受弯曲应力的性质为（）。
A. 脉动循环
B. 对称循环
C. 静应力
D. 非对称循环
8．对轴进行表面强化处理可以提高轴的（）。
A. 静强度
B. 疲劳强度
C. 刚度
D. 耐冲击能力
9、增大轴肩过渡处的圆角半径，其优点是（）。
A、使零件的周向定位比较可靠
B、使轴的加工方便
C、使零件的轴向固定比较可靠
D、降低应力集中，提供轴的疲劳强度
10、只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是（）。
A、静应力
B、脉动循环变应力
C、对称循环变应力
D、非对称循环变应力
11、计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够。建议（1）增加轴的径向尺寸；（2）用合金钢代替碳钢；（3）采用淬火处理；（4）加大支承间的距离。所列举的措施中，有（）能达到提高轴的刚度的目的。
A、4
B、3
C、2
D、1
12、为提高轴的疲劳强度，应优先采用（）的方法。
A、选择好的材料
B、增大直径
C、减少应力集中
13、当轴上的零件要求承受轴向力，采用（）来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。
A、圆螺母
B、紧定螺钉
C、弹性挡圈
14、在轴的初步计算中，轴的直径是按（）进行初步确定的。
A、抗弯强度
B、抗扭强度
C、轴段的长度
D、轴段上零件的孔径
15、工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为（）。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
D、曲轴
16、采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的（）。
A、静强度
B、刚度
C、疲劳强度
D、耐冲击性能
三、简答题：
1.轴的类型有哪些？转轴、传动轴、心轴的承受载荷有何区别？常用轴的形状有哪些？
2.轴的常用材料有哪些？轴的设计应考虑哪些要求？
3.轴端倒角、砂轮越程槽、螺纹退刀槽有何作用？
4.用什么方法可实现轴上零件的轴向与周向固定？轴端零件可用什么方法固定？轴向力较小时，常用哪些方式固定轴上零件？
5.当同一根轴上有两个键槽时，往往设计成共线形式为什么？
参考答案：
一、判断题：
1、B
2、B
3、A
4、A
5、A
6、B
7、A
8、B
二、选择题
1、B
2、A
3、C
4、D
5、B
6、C
7、B
8、B
9、D 10、C
11、D 12、C 13、A 14、B 15、A 16、C
三、简答题：
1.轴的类型有哪些？转轴、传动轴、心轴的承受载荷有何区别？常用轴的形状有哪些？
答：转轴、心轴、传动轴；
转轴是工作中既承受弯矩有承受扭矩的轴，心轴是只承受弯矩不承受扭矩的轴，传动轴只承受扭矩不承受弯矩的轴；
轴的形状有曲轴和直轴。
2.轴的常用材料有哪些？轴的设计应考虑哪些要求？
答：轴的常用材料有碳钢和合金钢；
设计要求：1）轴应便于制造，轴上零件易于装拆；2）轴上零件要求有准确的工作位置；3）轴上各零件要牢固而可靠的相对固定；4）减少应力集中，改善应力状况。
3.轴端倒角、砂轮越程槽、螺纹退刀槽有何作用？
答：为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出倒角；需要磨削加工的轴段，应留有砂轮越程槽；需要切制螺纹的轴段，应留有螺纹退刀槽。
4.用什么方法可实现轴上零件的轴向与周向固定？轴端零件可用什么方法固定？轴向力较小时，常用哪些方式固定轴上零件？
答：轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等来保证的；常用的周向定位零件有键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等；
轴端挡圈固定轴端零件；
轴向力较小时，常用弹性挡圈、紧定螺钉、锁紧挡圈等进行轴向定位。
5.当同一根轴上有两个键槽时，往往设计成共线形式为什么？
答：为了减少装夹工件的时间，也为了减少对轴强度的影响，当同一根轴上有两个键槽时，往往设计成共线形式。
机械设计大作业 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 内装： 1.设计任务书1份 2.设计计算说明书1份 3.装配工作图1张 学院机电工程及自动化 专业机械工程及自动化 学号 11121112 设计者华爆会 指导教师傅燕鸣 完成日期 2014年2月9日 成绩
机械设计大作业计算说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 学院机电工程及自动化 专业机械工程及自动化 学号 11121112 设计者华爆会 指导教师傅燕鸣 完成日期 2014年2月9日
一、确定齿轮结构尺寸，计算作用在齿轮上的作用力 1.1选择齿轮的结构型式 根据《机械设计课程设计手册》第16章第5节，确定齿轮结构为齿轮轴。 1.2计算输出轴的转矩T m N 25.1871530 .39550T 2 n P 95502?=?= = 1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力 N 72.1104)113003.0/(25.1872)z m /(T 2d /T 2F 2222t =??=?== N 09.40220tan 72.1104tan F F 2t 2r =?=α?= 二、选择轴的材料 因传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选轴的材料为45钢，并经过调质处理。查《机械设计课程设计手册》表16-1，得：轴材料的硬度为 217~225HBW ，抗拉强度极限MPa 640B =σ，屈 服强度极限 MPa 355s =σ，弯曲疲劳极限 MPa 2751=σ-，剪切疲劳极限MPa 1551=τ-， 许用弯曲应力 MPa 60][1=σ-；查表16-2，得 103~126A 0=。 m N 25.187T 2?= N 72.1104F 2t = N 09.402F 2r = MPa 640B =σ MPa 355s =σ MPa 2751=σ- MPa 1551=τ- MPa 60][1=σ- 103~126A 0=
第十四章 机械系统动力学 14-11、在图14-19中，行星轮系各轮齿数为123z z z 、、，其质心与轮心重合，又齿轮1、2对质心12O O 、的转动惯量为12J J 、，系杆H 对的转动惯量为H J ，齿轮2的质量为2m ，现以齿轮1为等效构件，求该轮系的等效转动惯量J ν。 2222 2121221 12323121 13212 1 13222 12311212213121313 ( )()()()1()()()( )()()()o H H H o H J J J J m z z z z z z z z z O O z z z z z z z O O J J J J m z z z z z z z z νννωωω ωωωω ωω ωωωωνω=+++=-= += +=+-=++++++解： 14-12、机器主轴的角速度值1()rad ?从降到时2()rad ?，飞轮放出的功 (m)W N ，求飞轮的转动惯量。 max min 122 2 121 ()2 2F F Wy M d J W J ?ν??ωωωω==-=-? 解： 14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应，以曲柄和连杆所组成的转动副A 的中心为等效力的作用点，等效阻力变化曲线c A F S ν-如图14-22所示。等效驱动力a F ν为常数，等效构件（曲柄）的平均角速度值25/m rad s ?=， 3 H 1 2 3 2 1 H O 1 O 2
不均匀系数0.02δ=，曲柄长度0.5OA l m =，求装在主轴（曲柄轴）上的飞轮的转动惯量。 (a) W v 与时间关系图 （b ）、能量指示图 a 2 24()2 3015m Wy=25N m 25 6.28250.02 c va OA vc OA OA va F W W F l F l l F N Mva N J kg m νν=∏?∏=∏+==∏= =?解：稳定运动循环过程 14-17、图14-24中各轮齿数为12213z z z z =、，，轮1为主动轮，在轮1上加力矩1M =常数。作用在轮 2 上的阻力距地变化为： 2r 22r 020M M M ??≤≤∏==∏≤≤∏=当时，常数；当时，，两轮对各自中心的转动惯量为12J J 、。轮的平均角速度值为m ω。若不均匀系数为δ，则：（1）画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线M ν?-；（2）求出最大盈亏功；（3）求飞轮的转动惯量F J 。 图14-24 习题14-17图 40Nm 15∏ 12.5∏ 22.5∏ 15Nm ∏ 2∏ 2.5∏ 4∏ 25∏ 1 1 z 2 z 2 r M 2 M ∏ 2∏ 2?
习题与参考答案 判断题 1、单列向心球轴承只能承受径向力。F 2、球轴承的当量负载荷增加一倍，则基本而定寿命为原来的1/8。T 3、圆柱滚子轴承适宜于轴的游动端支撑。T 4、滚动轴承的主要失效形式是疲劳点蚀、塑性变形及磨损，防止失效的设计准则是寿命计算、静强度计算和极限转速计算。T 5、极限转速最高的是深沟球轴承。F 6、极限转速最高的球轴承是深沟球轴承。T 7、代号6102的轴承是深沟球轴承，内径是15mm。T 8、角接触球轴承和圆锥滚子轴承已承受径向力为主，并能承受双向的轴向力F 9、轴承跨距短，温差小时，支撑方式可用两端单向固定。T 10、一对角接触球轴承支撑一个直齿圆柱齿轮，那么两轴承的径向力大小可能不等，但轴向力必定相等。T 11、一对角接触球轴承支撑一个斜齿圆柱齿轮，那么两轴承的径向力大小可能不等，但轴向力必定相等。F 12、一对角接触球轴承支撑一个斜齿圆柱齿轮，那么两轴承的径向力大小相等时，其轴向力必定不相等。T 13、一对圆锥滚子轴承支撑轴，轴上只有径向力，则不管每个轴承受到的径向力是否相等，每个轴承的轴向力必定相等。T 14、滚动轴承的精度比滑动轴承的低。F 15、滚动轴承在基本额定寿命内不会失效。F 16、滚动轴承的预紧目的是增加轴承的刚度，提高旋转精度，当预紧力不是越大越好。T 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2 B. 3或7 C. N或NU D. 6或NA 2 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=r1 B. r＞r l C. r＜r1 D. r≤r l 5 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。
第十六章轴 16.1选择题 16.1.1 自行车轮的轴是。 a）心轴 b）转轴 c）传动轴 16.1.2 自行车大链轮的轴（脚蹬轴，又称中轴）是。 a）心轴 b）转轴 c）传动轴 16.1.3 后轮驱动的汽车，起前轮的轴是。 a）心轴 b）转轴 c）传动轴 16.1.4 某45钢轴的刚度，可采取措施来提高其刚度。 a）用40Cr钢代替 b）淬火 c）增大轴的尺寸 d）改进轴的结构以减轻应力集中 16.1.5 汽轮发电机转子轴在高温、高速和重载条件下工作，采用材料为宜。 a）45钢正火b）Q255 c）38CrMoAlA d）45钢调质 16.1.6 对大直径轴的轴肩圆周角处进行喷丸处理，起目的是。 a）是尺寸精确些 b）达到规定的表面粗糙度 c）降低材料对应力集中的敏感性 d）提高材料的抗腐蚀性能
16.1.7 计算当量弯矩M'=[M2+（αT）2]0.5，α是根据转矩性质而定的校正 系数，当承受的转矩是对称循环时，α= 。 a）0.3 b）0.6 c）1.0 d）1.5 16.1.8 转轴设计中，当弯矩是第Ш类（对称循环）而转矩是第П类（脉 动循环）时，其修正系数α等于。 a）[σ-1]b/ [σ0]b b）[σ0]b / [σ-1]b c）[σ-1]b/ [σ+1]b d）[σ+1]b / [σ-1]b 16.1.9 转轴在精确计算时，首先应确定断面的位置。 a）危险 b）承受最大合成弯矩处 c）应力集中较大处 16.1.10 材料为钢质的传动轴，轴上分置四个带轮（如图），主动轮C上输 入功率P C=65KW，三个从动轮A、B、D其输出功率分别为P A=15KW、P B=20KW、 P D=30KW，当轴n=470r/min时，受扭矩最大。 a）A-B极 b）B-C极 c）C-D 极
第十一章轴 题11－1 简述轴的结构设计应满足的基本要求。指出图中结构设计的错误，在错误处标出序号，并按序号一一说明理由。 题11－1图 解题分析：轴的结构设计应满足的基本要求是： 1．轴及轴上零件应有确定的位置和可靠固定； 2．轴上零件应便于安装，折卸和调整； 3．轴应具有良好的加工工艺性； 4．力求受力合理，有利提高疲劳强度和刚度。 解答：图中的主要错误分析（题解 11-1 图） 题解14－1图 1．轴肩过高挡住了轴承内圈，轴承不便于折卸；
2．与齿轮相配合的轴的两边均有轴肩，齿轮无法安装； 3．键的顶面应与轮毂槽底面应有间隙，且轮毂槽应开通，轴上键槽处应有局部剖视； 4．轴承不便于安装，此处应该有过渡轴肩； 5．此处的轮毂没有确定的位置，且无轴向固定； 6．键过长，且两键不在同一方位，不便于加工； 7．轴端过长，轮毂无法进行轴向固定。 题11－2根据图示卷筒轴的三种设计方案填写下表（表中轴的类型为按承载情况分）： 题11－2图 解答：
题11－3 设计图示单级斜齿圆柱齿轮减速器低速轴的结构。已知齿轮相对于支承为对称布置，齿轮宽度b 2＝100 mm ，轴承为7308AC ，两支承间的跨度L ＝200mm ，外伸端装有一个半联轴器，孔的直径在25～35mm 之间，轴与孔的配合长度为L ′＝60mm 。 解答：1、确定各段轴的直径： （1）与联轴器配合处的直径d ：选联轴器的型 号为 82YA302 6YC28HL2 ??，半联轴器的孔径d =28 mm ， 长圆柱形轴孔，孔长L = 62 mm 。 （2）轴身处直径d 1：考虑半联轴器的定位和固 定，应有一个定位轴肩，此段轴为外伸轴，其上装有 密封圈，应取相应的标准直径。所以取d 1 =35mm 。 （3）安装滚动轴承处轴颈直径d 2、、d 6：为便于轴 承安装，d 1与d 2之间应有一非定位轴肩，轴肩高度一 般为1～3 mm ，且轴颈直径必须满足滚动轴承孔径要求。 因此选择7308AC 轴承，内径为40 mm ，所以d 2 = d 6 =40 mm 。 （4）安装齿轮处轴段直径d 3：为装配方便，并考虑强度要求，取直径d 3=45 mm 。 （5）轴环直径d 4：为使齿轮定位可靠和承受轴向力，取d 4=55 mm ， （6）轴肩直径d 5：考虑到轴承定位和拆卸方便，根据手册，查取d 5=50 mm 。 2．各段轴的长度： 题11-3 图
11-1 解1）由公式可知： 轮齿的工作应力不变，则则，若，该齿轮传动能传递的功率 11-2解由公式 可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系： 设提高后的转矩和许用应力分别为、 当转速不变时，转矩和功率可提高 69%。 11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。（ 1）许用应力查教材表 11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮ZG270-500正火硬度：140～170HBS，取155HBS。 查教材图 11-7， 查教材图 11-10 , 查教材表 11-4取， 故： （ 2）验算接触强度，验算公式为：
其中：小齿轮转矩 载荷系数查教材表11-3得齿宽 中心距齿数比 则： 、，能满足接触强度。 （ 3）验算弯曲强度，验算公式： 其中：齿形系数：查教材图 11-9得、 则： 满足弯曲强度。 11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，目前的设计方法是按弯曲强度设计，并将许用应力降低以弥补磨损对齿轮的影响。 （ 1）许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮 45钢正火硬度：170～210HBS，取190HBS。查教材图11-10得 ,
查教材表 11-4 ，并将许用应用降低30% （ 2）其弯曲强度设计公式： 其中：小齿轮转矩 载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数 齿数，取齿数比 齿形系数查教材图 11-9得、 因 故将代入设计公式 因此 取模数中心距 齿宽 11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触强度。
15—4 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示。已知接合面间的摩擦系数f=0.15，螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级， 装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。 解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型 例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦 力来传递横向外载荷F R 。解题时，要先求出螺栓组所 受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算 准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷F R 。 题15—4图 解题要点： （1）求预紧力F ′： 由螺栓强度级别4.6级知σS =240MPa ，查教材表11—5（a ），取S=1.35，则许用拉应力： [σ]= σS /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 查（GB196—86）M10螺纹小径d 1=8.376mm 由教材式（11—13）： 1.3F ′/（πd 21/4）≤[σ] MPa 得： F ′=[σ]πd 21/（4×1.3）=178 ×π×8.3762 /5.2 N =7535 N （2） 求牵引力F R ： 由式（11—25）得F R =F ′fzm/K f =7535×0.15×2×1/1.2N=1883.8 N （取K f =1.2） 分析与思考： （1）常用螺纹按牙型分为哪几种？各有何特点？各适用于什么场合？连接螺纹用什么牙型？传动螺纹主要用哪些牙型？为什么？ 答：根据牙型，螺纹可以分为三角形、矩形、梯形、锯齿形等。选用时要根据螺纹连接的工作要求，主要从螺纹连接的效率和自锁条件两个方面考虑，结合各种螺纹的牙形特点。例如三角形螺纹，由于它的牙形角α较大，当量摩擦角υρ也较大（βρυυcos arctan arctan f f ==），分 析螺纹的效率() υρη+ψψ=tan tan 和自锁条件 Ψυρ≤，可知三角形螺纹效率较低，但自锁条件较好，因此用于连接。同理可知矩形、梯形和锯齿形螺纹等当量摩擦角υρ较小，效率较高，自锁条件较差，因此用于传动。 （2）从自锁和效率的角度比较不同线数螺纹的特点，为什么多线螺纹主要用于传动？螺纹线数一般控制在什么范围内？为什么？ 答：当螺纹副的当量摩擦系数一定时，螺纹线数越多，螺纹升角越大，效率越高，越不易自锁，
第十六章 车由 16-13、已知图16-41中所示直齿轮减速器输出轴在安装齿轮处地直径 d =65m m ,齿轮轮毂 长85mm,齿轮和轴地材料均为45钢.齿轮分度圆直径为d °二300mm ,所受圆周力 F t =8000N ，载荷有轻微冲击.试选择该处平键地尺寸.如果轮毂材料为铸铁，则该平键所能 传递地转矩T 有多大？ 则要求 h 一671 =12.9mm 与实际情况不符。 52 顾可选 L =80mm 贝V 丨=L -b =80 —18 =62mm 要求 如果轮毂材料为铸铁，则该平键所能承受的最大挤压力为 ［二p ］ =50 L 60MPa 取［j ］ =60MPa 则由［J ］二也 得，传递的最大转矩为： p dhl dhL 「65灯0-3 如1沢62如0-6 “ T max = 【V = 60 10 -664.95Nm 4 4 16-14、已知一传动轴所传递地功率 N =16kW ,转速n =720r/min ，材料为Q255I 冈?求该 解：普通平键的挤压强度条件为 _ F 4T 「、 6= ［二 p ］ p A dhl p 45号钢在轻微冲击下的［；「。］ =100L 120MPq 取［二 p ］ =110MPa T =F t 氏=8000 兰=1200N_m 2 2" F 4T 4 1200 一 门 “6 S= 110 10 A dhl 0.065hl 则有: hl 又： 又： .71mm 0.065 110 106 一般选键长 L ::: B - （1 ?2）-（5 ?10） =85-（1 ?2） -（5 ?10） = 79 ~ 73mm . L = 70mm d=65mm 查表6-8可选择的键截面尺寸为： b h =18 11 .丨二L —b =70 —18=52mm h _回=10.8mm 合适 62
第十五章 轴 一、选择题 15—1按所受载荷的性质分类，车床的主轴是 A ，自行车的前轴是 B ，连接汽车变速箱与后桥，以传递动力的轴是 C 。 A 转动心轴 B 固定心轴 C 传动轴 D 转轴 15—2 为了提高轴的刚度，措施 B 是无效的。 A 加大阶梯轴个部分直径 B 碳钢改为合金钢 C 改变轴承之间的距离 D 改变轴上零件位置 15—3 轴上安装有过盈联接零件时，应力集中将发生在 B 。 A 轮毂中间部位 B 沿轮毂两端部位 C 距离轮毂端部为1/3轮毂长度处 15—4 轴直径计算公式3 n P C d ≥， C 。 A 只考虑了轴的弯曲疲劳强度 B 考虑了弯曲、扭转应力的合成 C 只考虑了扭转应力 D 考虑了轴的扭转刚度 15—5 轴的强度计算公式22)(T M M e α+= 中，α是 C 。 A 弯矩化为当量转矩的转化系数 B 转矩转化成当量弯矩的转化系数 C 考虑弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同的校正系数 D 强度理论的要求 15—6 轴的安全系数校核计算，应按 D 计算。 A 弯矩最大的一个截面 B 弯矩和扭矩都是最大的一个截面 C 应力集中最大的一个截面 D 设计者认为可能不安全的一个或几个截面 15—7 轴的安全系数校核计算中，在确定许用安全系数S 时,不必考虑 A 。 A 轴的应力集中 B 材料质地是否均匀 C 载荷计算的精确度 D 轴的重要性 15—8 对轴上零件作轴向固定，当双向轴向力都很大时，宜采用 C 。 A 过盈配合 B 用紧定螺钉固定的挡圈 C 轴肩—套筒 D 轴肩—弹性挡圈 15—9 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的 C 。 A 静强度 B 刚度 C 疲劳强度 D 耐冲击性能 15—10 如阶梯轴的过渡圆角半径为r ，轴肩高度为h,上面安装一个齿轮，齿轮孔倒角为C 45°,则要求 A 。 A r 第十六章 滚动轴承 1.滚动轴承6308表示内径为 40 mm ， 深沟球 轴承，尺寸系列为 03 。 2.滚动轴承的 基本额定寿命_指一组同型号的轴承,可靠度为90%时能达到或超过的寿命。 3.滚动轴承一般由 内圈 、 外圈 、 保持架 和 滚动体 四部分组成。 4.在70000C 、70000、70000B 三种轴承中，承受轴向负荷能力最大者为 70000B 。 5.深沟球轴承，内径为mm 40，正常宽度、中系列、正常结构、0级公差、0级游隙，其轴承代号为 6308 。 6.滚动轴承的公称接触角 越大 ，轴承承受轴向载荷的能力越强。 7.从极限转速上说，球轴承 高于 滚子轴承；从承载能力上说，球轴承 低于 滚子轴承。 8.滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是 C 。 A 、107 B 、25×107 C 、106 D 、5×106 9.滚动轴承的承载方式主要是由 C 决定的。 A 、滚动体的形状 B 、内外圈形状 C 、公称接触角 D 、保持架形状 10.单个滚动轴承在基本额定寿命结束之前，即发生点蚀破坏的概率为 B 。 A 、0 B 、10% C 、90% D 、100% 11.一对70210AC 轴承分别受径向力18000r F N =,25200r F N =，轴上作用A F 力如图示，试求当900A F N =时各轴承的轴向力a F 及当量动载荷P 。 （70000AC 型轴承，内部轴向力'0.68r F F =，e=0.68,当 e F F r a >时，X =0.41；Y =0.87 ；当 e F F r a ≤时，X =1.0 ；Y =0 ） 解: 1)计算轴承1、2的轴向力 N F F N F F r r 3536520068.068.05440800068.068.02'21'1=?===?== '2'163405440900F F F A >=+=+ 所以轴承2被压紧 N F F F A a 6340' 12=+= 轴承1被放松 N F F a 5440'11== 16-1解由手册查得6005 深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径，普通精度等级 （0级）。 主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷；可用于高速传动。 N209/P6 圆柱滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径，6级精度。只能承受径向载荷，适用 于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合，其径向尺寸轻紧凑。 7207CJ 角接触球轴承，窄宽度，轻系列，内径，接触角,钢板冲压保 持架，普 通精度等级。既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷，适用于高速无冲击, 一般成对使用，对称布置。 30209/P5 圆锥滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径，5级精度。能同时承受径向 载荷 和轴向载荷。适用于刚性大和轴承孔能严格对中之处，成对使用，对称布置。 16-2解室温下工作；载荷平稳，球轴承 查教材附表 1， （ 1）当量动载荷时 在此载荷上，该轴承能达到或超过此寿命的概率是 90%。 （ 2）当量动载荷时 16-3解室温下工作；载荷平稳，球轴承 当量动载荷 查教材附表1，可选用轴承6207（基本额定动载荷）。 16-4解（1）计算当量动载荷 查手册， 6313的， ，查教材表16-12，并插值可得 ，所以， 当量动载荷 （ 2）计算所需基本额定动载荷 查教材表 16-9，室温下工作；查教材表16-10有轻微冲击，球轴承 因所需的，所以该轴承合适。 16-5解选择轴承型号 查教材表 16-9，工作温度125℃时，；载荷平稳， 选用球轴承时， 查教材附表 1，根据和轴颈，可选用球轴承6408（基本额定动载荷）. 选用滚子轴承时， 查教材附表 1，根据和轴颈，可选用圆柱滚子轴承N208（基本额定动载荷）。 （ 2）滚子轴承的载承能力较大，并查手册可知其径向尺寸小。 16-6解（ 1）按题意，外加轴向力已接近，暂选的角接触轴承类型70000AC。 （ 2）计算轴承的轴向载荷 (解图见16.4b) 由教材表 16-13查得，轴承的内部派生轴向力 ，方向向左 ，方向向右 因， 轴承 1被压紧 轴第十六章 mm65d?齿轮轮毂中所示直齿轮减速器输出轴在安装齿轮处地直径,16-4116-13、已知图mm?d300力,所轮分度圆直径为受圆周料长85mm,齿轮和轴地材均为45钢.齿0NF?8000则该平键所能.试选择该处平键地尺寸.如果轮毂材料为铸铁,,载荷有轻微冲击t传递地转矩T有多大？解：普通平键的挤压强度条件为T4F??=]??[p p dhlA?,?10012045号钢在轻微冲击 下的[MPa]p?MPa?110取[]p d0.30?8000??1200Nm T?F t 2212004?F4T6?10则有：?=??110?p hldhl0.065A48002mm?6.71hl? 610?0.065?110mm70mm?L?~?(12)?(5~10)?79~73?又一般选键长L?B?(1~2)(5~10)?85又d=65mm，查表6-8可选择的键截面尺寸为：b?h?18?11 ?l=L?b?70?18?52mm671 ?12.9mm?与实际情况不符。则要求h52671?10.8mm合适??1862mm要求LL 顾可选?80mm则l=?b?80?h62如果轮毂材料为铸铁，则该平键所能承受的最大挤压力为????=60MPa。]=5060MPa,取[][pp 4T??max得，传递的最大转矩为：=[]则由p dhl-3-610?11?62dhl65?10?6???664.95N??6010[?m T]= pmax 44 Q255钢minr/720n?16kN?W.,转速16-14、已知一传动轴所传递地功率,材料为求该. 传动轴所需地最小直径． 解：当传动轴传递的功率为N?16KW时，其扭转强度条件为P3109550?T n???]?[? 3dW0.2?1955?即：d???A333?]nn0.2?[其 第16章 轴 16.1 复习笔记一、概述 1．轴的分类 根据轴的承载情况可分为转轴、心轴和传动轴三类，其举例、受力简图和特点如表16-1所示。 表16-1 轴的分类 此外钢丝软轴可以把回转运动灵活地传到任何位置。它能用于受连续振动的场合，具有缓和冲击的作用。 2．轴的材料 轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。 （1）碳素钢的优点 碳素钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较小，应用广泛。常用的碳素钢有30～50钢，最常用的是45钢。不重要的或受力较小的轴以及一般传动轴可以使用 Q235～Q275钢。 （2）合金钢的优点 合金钢具有较高的机械强度，可淬性也较好，可以在传递大功率并要求减少质量和提高轴颈耐磨性时采用。常用的合金钢有12CrNi2、12CrNi3、20Cr、40Cr和38SiMnMo 等。 （3）其他材料 轴的材料也可采用合金铸铁或球墨铸铁。这些材料吸振性较高，可用热处理方法获得所需的耐磨性，对应力集中敏感性也较低。因铸造品质不易控制，故可靠性不如钢制轴。 3．轴设计的主要问题 （1）应按工作能力准则（强度和刚度）进行设计计算或校核计算； （2）多数轴上零件不允许在轴上作轴向移动，需要用轴向固定的方法使它们在轴上有确定的位置； （3）为传递转矩，轴上零件还应作周向固定； （4）对轴与其他零件（如滑动轴承）间有相对滑动的表面应有耐磨性的要求； （5）轴的加工、热处理、装配、检验、维修等都应有良好的工艺性； （6）对重型轴还须考虑毛坯制造、探伤、起重等问题。 二、轴的结构设计 1．轴的毛坯 尺寸较小的轴可以用圆钢车制，尺寸较大的轴则应用锻造毛坯。铸造毛坯应用很少。 第13章机械传动设计 13.1 简述机械传动装置的功用。 答： (1) 把原动机输出的速度降低或增速。 （2) 实现变速传动。 （3）把原动机输出转矩变为工作机所需的转矩或力。 （4）把原动机输出的等速旋转运动，转变为工作机的转速或其它类型的运动。（5）实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机。 13.2 选择传动类型时应考虑哪些主要因素？ 答：根据各种运动方案，选择常用传动机构时，应考虑以下几个主要因素：（1）实现运动形式的变换。 （2）实现运动转速（或速度）的变化。 （3）实现运动的合成与分解。 （4）获得较大的机械效益。 13.3 常用机械传动装置有哪些主要性能？ 答：（1）功率和转矩；（2）圆周速度和转速；（3）传动比；（4）功率损耗和传动效率；（5）外廓尺寸和重量。 13.4 机械传动的总体布置方案包括哪些内容？ 答：总体布置方案包括合理地确定传动类型；多级传动中各种类型传动顺序的合理安排及各级传动比的分配。 13.5 简述机械传动装置设计的主要内容和一般步骤。 答：（1）确定传动装置的总传动比。 （2）选择机械传动类型和拟定总体布置方案。 （3）分配总传动比。 （4）计算机械传动装置的性能参数。性能参数的计算，主要包括动力计算和效率计算等。 （5）确定传动装置的主要几何尺寸。 （6）绘制传动系统图。 （7）绘制装置的装配图。 第14章轴和轴毂连接 14.1 轴按功用与所受载荷的不同分为哪三种？常见的轴大多属于哪一种？答：轴按功用与所受载荷不同可分为心轴、传动轴和转轴三类。常见的轴大多数属于转轴。 14.2 轴的结构设计应从哪几个方面考虑？ 答：轴的结构设计应从以下几方面考虑：（1）轴的毛坯种类；（2）轴上作用力的大小及其分布情况；(3)轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法； 第16章轴对称图形培优 一．解答题（共33小题） 1．（2016?南昌校级自主招生）（1）数学课上，老师出了一道题，如图①，Rt△ABC中，∠C=90°，，求证：∠B=30°，请你完成证明过程． （2）如图②，四边形ABCD是一张边长为2的正方形纸片，E、F分别为AB、CD的中点，沿过点D的折痕将纸片翻折，使点A落在EF上的点A′处，折痕交AE于点G，请运用（1）中的结论求∠ADG的度数和AG的长． （3）若矩形纸片ABCD按如图③所示的方式折叠，B、D两点恰好重合于一点O（如图④），当AB=6，求EF的长． 【考点】PB：翻折变换（折叠问题）． 【专题】16 ：压轴题． 【分析】（1）Rt△ABC中，根据sinB═=，即可证明∠B=30°； （2）求出∠FA′D的度数，利用翻折变换的性质可求出∠ADG的度数，在Rt△A'FD中求出A'F，得出A'E，在Rt△A'EG中可求出A'G，利用翻折变换的性质可得出AG的长度． （3）先判断出AD=AC，得出∠ACD=30°，∠DAC=60°，从而求出AD的长度，根据翻折变换的性质可得出∠DAF=∠FAO=30°，在Rt△ADF中求出DF，继而得出FO，同理可求出EO，再由EF=EO+FO，即可得出答案． 【解答】（1）证明：Rt△ABC中，∠C=90°，，∵sinB==，∴∠B=30°； （2）解：∵正方形边长为2，E、F为AB、CD的中点，∴EA=FD=×边长=1， ∵沿过点D的抓痕将纸片翻折，使点A落在EF上的点A′处，∴A′D=AD=2，∴=， ∴∠FA′D=30°，可得∠FDA′=90°﹣30°=60°， ∵A沿GD折叠落在A′处，∴∠ADG=∠A′DG，AG=A′G，∴∠ADG===15°，∵A′D=2，FD=1，∴A′F==，∴EA′=EF﹣A′F=2﹣， 第十六章轴 一、判断题： 1．同一轴上不同轴段的键槽，最好布置在沿周向相隔180度。 A. 正确 B. 错误 2．轴上的定位轴肩高度应尽量大，以保证轴上零件轴向定位可靠。 A. 正确 B. 错误 3．当转轴作正反传递转矩T时，其疲劳强度计算中的应力折和系数α＝1.0。 A. 正确 B. 错误 4．铁路车辆的车轴属于心轴。 A. 正确 B. 错误 5．在设计轴的尺寸时，支点位置和力作用位置均未确定的情况下，只能按扭转强度初步估算轴径。 A. 正确 B. 错误 6．某碳钢制成的轴若刚度不足，设计时改为性能更好的合金钢，可使刚度提高。 A. 正确 B. 错误 7．在一般情况下，轴的工作能力取决于它的刚度和强度，对于机床类工作机的主轴，后者尤为重要。 A. 正确 B. 错误 8．当转矩由轴上一个传动件输入，而由几个传动件输出时，应将输入的传动件布置在一端，并依次将转矩由输出轮输出，这样对提高轴的强度有利。 A. 正确 B. 错误 二、选择题： 1．轴上滚动轴承的定位轴肩高度应（）。 A. 大于轴承内圈端面的高度 B. 小于轴承内圈端面的高度 C. 与轴承内圈端面高度相等 D. 愈大愈好 2．在下列轴上周向定位零件中，（）不能用于传递较大的力。 A. 紧定螺钉 B. 键 C. 花键 D. 过盈配合 3．轴的计算弯矩公式Mca中的系数α是考虑（） A. 强度理论的要求 B. 材料抗弯与抗扭性能的不同 C. 弯曲应力σ和扭转切应力τ的循环特性r不同 D. 同一轴径d的抗扭截面系数不同 4．在下列轴上轴向定位零件中，（）定位方式不能承受较大的轴向力。 A. 轴肩 B. 套筒 C. 圆螺母 D. 紧定螺钉 5．在下列轴上轴向定位零件中，（）定位方式不产生应力集中。 A. 圆螺母 B. 套筒 C. 轴肩 D. 轴环 6．为了使轴上零件能靠紧轴肩而得到准确可靠定位，轴肩处圆角半径r与相配零件孔端部圆角半径R间关系应为（）。 A.r大于R B.可任意选定 C. r小于R D. r小于或等于R 7．转动的轴，受不变的载荷，其所受弯曲应力的性质为（）。 A. 脉动循环 B. 对称循环 C. 静应力 D. 非对称循环 8．对轴进行表面强化处理可以提高轴的（）。 A. 静强度 B. 疲劳强度 C. 刚度 D. 耐冲击能力 9、增大轴肩过渡处的圆角半径，其优点是（）。 A、使零件的周向定位比较可靠 B、使轴的加工方便 C、使零件的轴向固定比较可靠 D、降低应力集中，提供轴的疲劳强度 10、只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是（）。 A、静应力 B、脉动循环变应力 C、对称循环变应力 D、非对称循环变应力 11、计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够。建议（1）增加轴的径向尺寸；（2）用合金钢代替碳钢；（3）采用淬火处理；（4）加大支承间的距离。所列举的措施中，有（）能达到提高轴的刚度的目的。 A、4 B、3 C、2 D、1 12、为提高轴的疲劳强度，应优先采用（）的方法。 A、选择好的材料 B、增大直径 C、减少应力集中 13、当轴上的零件要求承受轴向力，采用（）来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。 A、圆螺母 B、紧定螺钉 C、弹性挡圈 14、在轴的初步计算中，轴的直径是按（）进行初步确定的。 A、抗弯强度 B、抗扭强度 C、轴段的长度 D、轴段上零件的孔径 第十四章轴 题14－1 简述轴的结构设计应满足的基本要求。指出图中结构设计的错误，在错误处标出序号，并按序号一一说明理由。 题14－1图 解题分析：轴的结构设计应满足的基本要： 1．轴及轴上零件应有确定的位置和可靠固定； 2．轴上零件应便于安装，折卸和调整； 3．轴应具有良好的加工工艺性； 4．力求受力合理，有利提高疲劳强度和刚度。 解答：图中的主要错误分析（题解 14-1 图） 题解14－1图 1．轴肩过高挡住了轴承圈，轴承不便于折卸； 2．与齿轮相配合的轴的两边均有轴肩，齿轮无法安装； 3．键的顶面应与轮毂槽底面应有间隙，且轮毂槽应开通，轴上键槽处应有局部剖视； 4．轴承不便于安装，此处应该有过渡轴肩； 5．此处的轮毂没有确定的位置，且无轴向固定； 6．键过长，且两键不在同一方位，不便于加工； 7．轴端过长，轮毂无法进行轴向固定。 题14－2根据图示卷筒轴的三种设计方案填写下表（表中轴的类型为按承载情况分）： 方案轴的类型轴上应力应力循环特性 a b c 题14－2图 解答： 题14－3 设计图示单级斜齿圆柱齿轮减速器低速轴的结构。已知齿轮相对于支承为对称布置，齿轮宽度b 2＝100 mm ，轴承为7308AC ，两支承间的跨度L ＝200mm ，外伸端装有一个半联轴器，孔的直径在25～35mm 之间，轴与孔的配合长度为L ′＝60mm 。 解答：1、确定各段轴的直径： （1）与联轴器配合处的直径d ：选联轴器的型 号为 82YA302 6YC28HL2 ??，半联轴器的孔径d =28 mm ， 长圆柱形轴孔，孔长L = 62 mm 。 （2）轴身处直径d 1：考虑半联轴器的定位和固 定，应有一个定位轴肩，此段轴为外伸轴，其上装有 密封圈，应取相应的标准直径。所以取d 1 =35mm 。 （3）安装滚动轴承处轴颈直径d 2、、d 6 ：为便于轴 承安装，d 1与d 2之间应有一非定位轴肩，轴肩高度一 般为1～3 mm ，且轴颈直径必须满足滚动轴承孔径要求。 题14-3 图 第15章 轴承 15.1 滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？ 答：（1）深沟球轴承。主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。 （2）圆锥子轴承。内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。 （3）推力球轴承。套圈可分离，承受单向轴向载荷。极限转速低。 （4）角接触球轴承。可用于承受径向和较大轴向载荷，α大则可承受轴向力越大。 （5）圆柱滚子轴承。有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。 （6）调心球轴承。双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。 15.2 绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ ，30306、51306。 答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。 15.3滚动轴承的基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？ 答：（1）基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。C 是指轴承在L 10（单位为106r ）时轴承能承受的最大载荷值；C ο是指在静载荷下极低速运转的轴承。 （2）C 下的失效形式为点蚀破坏；C ο下为永久塑性变形。 15.4 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？ 答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用L 10、L 10h 表示。 当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。其计算方式为 ()P r a P f XF YF =+ 15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？ 答：对于一般转速的轴承（10Y /min 202 第16章 滚动轴承 16.1考点提要 １6.1.1．重要的术语及基本概念 滚动轴承的基本结构及材料、滚动轴承的类型、轴承的代号、载荷角和接触角、基本额定动载荷和基本额定寿命、当量动载荷、当量静载荷、 16.1.2．滚动轴承类型选择应主要考虑的因素 滚动轴承类型选择应主要考虑的因素有：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。3）轴承的调心性能； 4）轴承的安装和拆卸。5）经济性。 16.1.3．滚动轴承的载荷角和接触角 接触角是滚动体与外圈的接触法线和半径方向之间所夹锐角。如图１６.1（ａ）（ｂ）（ｃ）所示。接触角反映了轴承承受载荷方向的特性。接触角是滚动轴承的一个主要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力也越 大。 图１６.1 接触角和载荷角 载荷角 是轴承实际承受的径向载荷R 与轴向载荷的合力与半径方向的夹角。如图１６.１（ｄ）所示。 游隙是滚动体内圈、外圈滚道之间的最大间隙。如图１６.2所示。游隙是影响轴承运 转精度、使用寿命、噪声级别以及温升的重要数据，控制游隙是项重要的工作。 图１６.２径向间隙 偏斜角一般指调心轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角。此类轴承通常具有偏位角 203 的自适应性能，当轴承座孔与轴发生轴线偏离时，它可以自动适应轴心的偏斜。故这种轴承也称作调心轴承。 16.1.4滚动轴承的力分析、失效形式和计算准则 （１）力分析 向心推力滚动轴承工作时，并非所有滚动体都同时受载。滚动体同时受载的程度与轴承所受的径向力和轴向力的大小有关，一般以控制约半圈滚动体同时受载为宜。 （2）滚动轴承的失效形式和计算准则 滚动轴承在工作时，滚动体和、内外圈都分别受到不同的脉动接触应力，因此，其失效形式主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损和黏着磨损以及腐蚀．以及由于操作或维护不当引起的元件破裂。 决定滚动轴承使用寿命时，主要进行接触疲劳寿命计算和静强度计算；对于转速很慢的轴承只需要进行静强度计算。高速的轴承由于发热易于造成磨损和烧伤，所以要校核极限转速。如果滚动轴承极限转速不能满足要求，可采取的措施有：提高轴承精度，适当加大间隙，改善润滑和冷却条件，选用青铜保持架等。 16.1.5．动载荷和寿命计算 （１）．基本额定动载荷和基本额定寿命 单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同。 大多数滚动轴承是由于疲劳点蚀而引起失效的。按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破 坏，其余90%还未发生点蚀破坏时的轴承转数或工作小时数作为轴承的寿命并称为基本额定 寿命。滚动轴承寿命以(610?)转为单位的转数为10L ，这是对10%失效率计算的。如果要提高可靠度，把失效率降低，就在计算中要乘以寿命修正系数1a 即高可靠度的寿命为： (110P C f a L t = （1６－１） 106 6010L n L h = (1６－２) 式中，t f 则是考虑温度影响的系数。当要求轴承的小时寿命h L 或转数寿命，则选择轴承的10L 为以转数计的滚动轴承基本额定寿命；L h 为以小时计的滚动轴承基本额定；C 为滚动轴承的基本额定动载荷（单位：N）；P 为滚动轴承的当量额定动载荷（单位：N）； n 为滚动轴承的工作转速（单位：r/min)；ε为计算指数，对于球轴承，ε＝3；对于滚子轴承，ε＝10/3。因为滚子轴承理论上为线接触，而球轴承为点接触，前者承载能力较高，故ε值较大，轴承寿命较高。 轴承的寿命与所受载荷的大小有关，工作载荷越大，引起的接触应力就越大，因而在发生点蚀前所经历的应力变化次数就越少，寿命就越短。所谓基本额定动载荷就是轴承基本额定寿命正好是一百万次应力循环时，轴承所能承受的最大载荷用字母C 表示。 （２）．当量动载荷及判断系数的意义 滚动轴承的基本额定动载荷是在一定的实验条件下确定的。例如：对向心轴承是指承受纯径向载荷；对推力轴承是指承受中心轴向载荷。如果作用在轴上的实际载荷是既有径向载第十六章 滚动轴承
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