机械设计讲义第八版滚动轴承
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第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-ζ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N ζζN M P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N ζζN M P a 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N ζζN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ζ,MPa 1701=-ζ,2.0=ζΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 012ζζζΦζ-=- ζΦζζ+=∴-121M P a33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-ζΦζζ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ,067.0453==d r ,查附表3-2,插值得88.1=αζ,查附图3-1得78.0≈ζq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=ζζζq查附图3-2,得75.0=ζε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=ζβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q ζζζζββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =ζ,应力幅MPa 20a =ζ,试分别按①C r =②C ζ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。
第十三章滚动轴承§13—1概述:1.优点:〔与滑动轴承相比〕摩擦小,功耗低,起动、正反转容易。
2.滚动轴承的结构: P.307.图13-11〕内圈:装在轴颈上,一般随轴颈转动。
2〕外圈:装在轴承座中,一般固定。
3〕滚动体:处于内外圈之间,将内外圈的相对转动变成滚动体在滚道上的滚动。
4〕保持架:均匀地隔开滚动体,有二种:4.轴承设计:§13—21.类型12321〕α:2〕β:轴承实际承受的径向载荷R与轴向载荷A的合力与半径方向的夹角。
5.性能与特点:滚动轴承类型很多,常用轴承性能及特点,见: 09. 表13-1.二.滚动轴承的代号:滚动轴承类型很多,每种类型又有多种不同的结构,尺寸及公差等级,为统一表征各类轴承的特点,GB/T 272-1993 规定轴承代号由以下三局部组成:1.根本代号:1①代号内径②可见2代号系列3① O表示正常宽度系列:a. 一般轴承,表示正常宽度的O可不标b. 对调心及圆锥滚子轴承,代号O应标出②直径系列中也含轴承宽度,但该宽度是随直径的相应变化注:直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号4〕类型代号:表示轴承的类型〔数字或字母〕。
以下几种应记住1 ──调心球轴承 3 ──圆锥滚子轴承6 ──深沟球轴承7 ──角接触球轴承N ──圆柱滚子轴承1012.后置代号:用数字或字母表示轴承的结构,公差及材料的特殊要求,很多04.表13-2)以下仅介绍几个常用代号1〕内部结构代号:〔字母〕表示同类轴承的不同内部结构。
如:角接触球轴承代号 C AC B接触角 15° 25° 40°2〕公差等级代号:表示公差等级,共6级代号 /P2 /P4 /P5 /P6 /P6x /P0公差等级 2级 4级 5级 6级 6x级 0级〔精度渐低〕〔0级为普通级,在轴承代号中不标〕3〕游隙代号:表示轴承的径向游隙,共6个组别代号 /C1 /C2 /C0 /C3 /C4 /C5游隙组别 1组 2组 0组 3组 4组 5组〔径向游隙渐大〕〔0组是常用游隙组别,在轴承代号中不标〕3.前置代号:用字母表示轴承的分部件〔套圈、滚动体与保持架组件等〕。
滚动轴承
第一节概述
1、结构:向心轴承:内外圈(座圈)、滚动体、保持架
推力轴承:紧圈(与轴相连)(轴圈)、松圈(与轴承座相连)(座圈)、滚动体、保持架
2、材料:
内外圈(紧松圈)及滚动体是用铬锰高碳钢制成,表面磨削和抛光,硬度不低于60HRC。
保持架:实体式:铜合金、铝合金或塑料
冲压式:低碳钢板冲压制成。
3、常用滚动体形状:球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子(鼓形)等。
第二节滚动轴承的特性、类型和代号
一.滚动轴承的游隙、接触角和调心性能
1、游隙
(1)间隙:内外圈与滚动体有间隙。
(2)游隙:内圈相对于外圈最大移动量。
分径向游隙和轴向游隙
(3)原始游隙和实际游隙
(4)影响游隙的因素:滚动轴承所需游隙的大小,是由安装内外圈时所用配合的松紧程度、轴承与轴或轴承与轴承座的温度差、轴的挠曲变形的大小及轴承的润滑冷却等情况而决定的。
比如:配合愈紧、温差愈大、轴的挠曲变形量愈大,则游隙也应越大。
(5)游隙的分类:
向心轴承的原始径向游隙分为:1,2,0,3,4,5共6组。
代号:c1、c2、—、c3、c4、c5(径向游隙增大),0组游隙在代号中不写,一般优先选用。
注:有些如角接触球轴承、圆锥滚子轴承等,由于其结构上的原因,游隙是在轴承安装时通过调整内、外圈的相对位置来确定的,因此使用时要注意。
(6)游隙作用:可影响轴承的运动精度、寿命、噪声、承载能力等。
2、滚动轴承的接触角
(1)公称接触角:滚动体与外座圈(或松圈)接触点的法线与轴承径向平面间的夹角,称为该滚动轴承的公称接触角。
3-1 零件表面的强化处理方法有(表面化学热处理)(表面硬化加工)(高频表面淬火)等。
3-2零件的截面形状一定,当截面尺寸增大时,其疲劳极限值将随之(增高)。
3-3机械零件受载时,在(截面形状突变)处产生应力集中,应力集中的程度通常随材料强度的增大而(增大)。
3-4在载荷和几何形状相同的情况下,钢制零件间的接触应力(大于)铸铁零件间的接触应力,这是因为钢材的弹性模量(大于)铸铁的弹性模量。
3-5两零件的材料和几何尺寸都不相同,以曲面接触受载时,两者的接触应力值(相等)。
5-1普通螺纹的公称直径指的是螺纹的(大径),计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的(中径),计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的(小径)。
5-2螺纹升角增大,则连接的自锁性(降低),传动的效率(提高),牙型角增大,则连接的自锁性(提高),传动的效率(降低)。
5-3在铰制孔用螺栓连接中,螺栓杆与孔的配合为(过渡配合)。
5-4在螺栓连接的破坏形式中,约有(90%)的螺栓属于疲劳破坏,疲劳断裂长发生在(螺纹根部)。
5-5在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组的连接中,螺栓杆(受扭转切应力和拉应力)作用。
5-6紧螺栓连接受轴向外载荷。
假定螺栓的刚度Cb与被连接件的刚度Cm相等,连接的预紧力为Fo,要求受载后结合面不分离,当外载荷F等于预紧力Fo时,则(连接可靠,只要螺栓强度足够,还可以继续加大外载荷F)6-1设计键连接时,键的截面尺寸通常根据(轴的直径)按标准选择。
6-2普通平键的主要失效形式是(接合面的挤压破坏)导向平键连接的主要失效形式是(接合面的过度磨损)6-3与平键连接相比,楔键连接的主要缺点是(轴和轴上零件对中性差)6-4矩形花键连接采用(小径)定心,渐开线花键连接采用(齿形)定心。
6-5型面曲线为摆线或等距曲线的型面连接与平键连接相比较,(切削加工方便)不是型面连接的优点。
8-1带传动正常工作时,紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系(F1-F2=Fe)8-2V带传动的中心距与小带轮的直径一定时,若增大传动比,则带在小带轮上的包角将(减小),带在大带轮上的弯曲应力将(减小)。