第12章 滚动轴承(书18)
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第6章:三、作业与练习1、图所示螺栓连接中采用2个M 20的螺栓,其许用拉应力为[σ]=160MPa ,被联接件结合面的摩擦系数μ=0.2,若考虑摩擦传力的可靠系数f k =1.2,试计算该连接允许传递的静载荷Q F 。
2、题2图所示,凸缘联轴器由HT 200制成,用8个受拉螺栓联接,螺栓中心圆直径D =220mm ,联轴器传递的转矩T =5000N.m ,摩擦系数μ=0.15,可靠性系数f k =1.2,试确定螺栓直径。
3、题3图所示两根钢梁,由两块钢盖板用8个M 16的受拉螺栓联接,作用在梁上的横向外力F R =1800N ,钢梁与盖板接合面之间的摩擦系数μs =0.15,为使联接可靠,取摩擦力大于外载的20%,螺栓的许用应力[σ]=160MPa ,问此联接方案是否可行?题2图题1图题3图4、题4图所示的气缸盖连接中,已知:气缸中的压力在0到1.5MPa 间变化,气缸内径D =250mm ,螺栓分布圆直径0D =346mm ,凸缘与垫片厚度之和为50mm 。
为保证气密性要求,螺栓间距不得大于120mm 。
试选择螺栓材料,并确定螺栓数目和尺寸。
5、题5图所示有一支架用一组螺栓与机座联接如图示,所受外载为F =10000N ,45=α。
结合面的摩擦系数为0.15,摩擦传力可靠系数2.1=f K ,螺栓的许用应力[]400=σMPa 。
试求螺栓的计算直径。
第7章 三、作业与练习1、题1图所示为在直径d =80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮,轮毂长L =1.5d ,工作时有轻微冲击。
试确定平键联接尺寸,并计算其能传递的最大转矩。
题5图第11章 带传动 三、作业与练习1、已知某单根普通V 带能传递的最大功率P =4.7kW,主动轮直径D 1=100mm ,主动轮转速n 1=1800r/min,小带轮包角α= 1350,带与带轮间的当量摩擦系数25.0=v μ。
求带的紧边拉力1F 、松边拉力及有效拉力F (忽略离心拉力)。
第12章习题及解答12.1 滚动轴承主要类型有哪几种?各有何特点?试画出它们的结构简图。
解: 请参阅教材表14.1。
12.2 说明下列型号轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级: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个实例说明之。
解 :载荷性质、转速、价格等。
12.4 滚动轴承的主要失效形式是什么?应怎样采取相应的设计准则?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,寿命是否增加一倍?解: 由公式ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=F C n L h 60106 可知, 当额定动载荷从C 增为2C 时, 寿命增加应为()εC 2(2) 转速一定的7207C 轴承,其当量动载荷从P 增为2P 时,寿命是否由L h 下降为L h /2?解: 由公式ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=F C n L h 60106 可知, 当其当量动载荷从P 增为2P 时, 寿命下降应为ε⎪⎭⎫ ⎝⎛21(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ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=F C n L h 60106可知, 当工作转速由n 增为2n 时,其寿命为原来的⎪⎭⎫ ⎝⎛21 12.6 选择下列正确答案。
滚动轴承的额定寿命是指一批相同的轴承,在相同的条件下运转,当其中 10% 的轴承发生疲劳点蚀时所达到的寿命。
《机械基础》教案课题第十二章轴承课型理论课课时2授课班级授课时间授课教师教材分析本节课的内容是关于《机械基础》中的第十二章。
要求学生理解机械基础的功用、结构,课标要求是掌握机械基础的作用。
选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》(第七版),学习内容是机械基础的内容和各项方法。
学情分析知识储备:对机械有着初步的了解。
能力水平:熟悉机械基础的发展史。
学习特点:学习、接受新知识能力较弱,尤其是理论性强的知识,不能充分利用课余时间学习。
学习目标知识目标:理解滚动轴承的基本知识。
能力目标:能够掌握滑动轴承的基本内容。
素质目标:1.认识到机械的重要性。
2.积极参与课堂,能够表达自己的观点和想法。
学习重难点教学重点:1. 滚动轴承的基本知识。
2.滑动轴承的基本内容。
教学方法讲授法、讨论法、演示法、实物教学法课前准备教师准备:教学课件学生准备:课前预习教学媒体多媒体教室、多媒体课件教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一:创设情境生成问题1.情境导入让学生阅读教材导入情景,引导学生思考:轴承基本知识。
2.展示学习目标认识到轴承的重要性。
掌握轴承基本知识的具体内容。
1.阅读导入情景,思考教师提问,结合生活中的实际,认真回答。
2.查看并记住本节任务的学习目标。
1.通过情景问话,引出本课主题。
同时激发学习兴趣。
2.通过课件展示本节任务,让学生明确课堂任务。
活动二:调动思维探究新知一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力,使学生进入上课状态。
二.1.新课讲解:借助PPT讲授机械基础基本知识内容,利用课件进行讲授,对比课件中的构造简图,对轴承基本知识有一个初步的了解。
轴承支承转动的轴及轴上零件,以保证轴的旋转精度,减少轴与轴座之间的摩擦和磨损滚动轴承滑动轴承12—1 滚动轴承一、滚动轴承的结构和类型1.滚动轴承的结构学习机械基础基本知识的总体认知(1)听课、思考、结合生活实际,认真回答教师提出的问题。
第十二章滑动轴承一、分析与思考题12-20 在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题?答: 1、应开设在非承载区;2、油槽沿轴向不能开通。
12-21 一般轴承的宽径比在什么范围内?为什么宽径比不宜过大或过小?答:一般B/d为0.3—1.5;B/d过小,承载面积小,油易流失,导至承载能力下降。
但温升低;B/d过大,承载面积大,油易不流失,承载能力高。
但温升高。
12-22 滑动轴承常见的失效形式有哪些?答:磨粒磨损,刮伤,咬粘(胶合),疲劳剥落和腐蚀。
12-23 对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求?答: 1、良好的减摩性,耐磨性和抗咬粘性。
2、良好的摩擦顺应性,嵌入性和磨合性。
3、足够的强度和抗腐蚀能力。
4、良好的导热性、工艺性、经济性。
12-24 在设计滑动轴承时,相对间隙ψ的选取与速度和载荷的大小有何关系?答:速度愈高,ψ值应愈大;载荷愈大,ψ值应愈小。
12-25 验算滑动轴承的压力p、速度v和压力与速度的乘积pv,是不完全液体润滑滑轴承设计的内容,对液体动力润滑滑动轴承是否需要进行此项验算?为什么?答:也应进行此项验算。
因在起动和停车阶段,滑动轴承仍处在不完全液体润滑状态。
另外,液体动力润滑滑动轴承材料的选取也是根据[p]、[pv]、[v]值选取。
12-26 试说明液体动压油膜形成的必要条件。
答: 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙;有相对速度,其运动方向必须使油由大端流进,小端流出; 润滑油必须有一定的粘度,且充分供油; 12-27 对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承,试分析在仅改变下列参数之一时,将如何影响该轴承的承载能力。
⑴ 转速n=500r/min 改为n=700r/min ; ⑵ 宽径比B/d 由1.0改为0.8;⑶ 润滑油由采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油 ⑷ 轴承孔表面粗糙度由R z =6.3μm 改为R z =3.2μm 。
答:(1)承载能力↑ (2)承载能力↓ (3)η↑,承载能力↑(4)R Z ↓,允许h min ↓,偏心率↑,承载能力↑。
第12章滚动轴承(书18)
本章应掌握常用滚动轴承的应用,滚动轴承的主要失效形式及计算准则;掌握滚动轴承的疲劳寿命计算,特别是角接触轴承的轴向载荷、当量动载荷和寿命计算,熟悉滚动轴承的类型、特点、选择原则和选择方法,主要掌握教材中所列出的基本类型的滚动轴承的特点及应用;掌握滚动轴承的组合结构设计;了解的内容滚动轴承的静载荷计算,成对安装角接触轴承的计算特点,滚动轴承的润滑与密封,修正额定寿命计算,极限转速计算等。
一、知识点分析
1、基本知识
(1)、常用滚动轴承的基本代号的规则与含义。
(2)、滚动轴承的主要失效形式及计算准则必须了解滚动轴承在不同情况下的主要失效形式,确定计算准则,并以计算准则为依据,建立相应的承载能力的计算公式。
(3)、承载能力的计算重点掌握滚动轴承的疲劳寿命计算,特别是角接触轴承的轴向载荷、当量动载荷和寿命计算。
2、载荷分析
滚动轴承的所受载荷分为径向载荷、轴向载荷及径向、轴向复合载荷。
对向心轴承,要弄清其径向载荷的分布规律;对角接触球轴承与圆锥滚子轴承,会分析轴向载荷并进行计算。
3、失效形式
滚动轴承的主要失效形式有点蚀、胶合与磨损。
4、载荷及寿命计算
滚动轴承的计算包括径向载荷计算,轴向载荷计算,特别是角接触轴承的轴向载荷、当量动载荷计算。
滚动轴承的疲劳寿命计算。
二、思考题
1、滚动轴承由哪些基本元件组成?它们的作用是什么?
2、滚动轴承有哪些类型?试比较3 、6 、7 类滚动轴承的结构特点及应用场合。
3、滚动轴承代号中的前置代号、基本代号和后置代号各代表什么意义?
4、什么是滚动轴承的接触角?游隙?
5、滚动轴承的类型选择应考虑哪些因素?高速轻载的工作条件宜选用哪一类轴承?高速重载的场合下又宜选用哪一类轴承?
6、滚动轴承的主要失效形式有哪些?
7、什么叫滚动轴承的寿命?基本额定寿命?修正额定寿命?
8、角接触轴承的轴向载荷F a应如何计算?当只有外加径向载荷而没有外加轴向载荷时,对角接触轴承而言,还有没有轴向载荷F a?
9、一轴用一对类型代号为7的角接触球轴承支撑。
已知F r1=2000N ,F r2=1000N ,F A=800N (指向轴承II ),要求按正反装两种情况:(1 )画出结构简图,并在图上标出附加轴向力Fs1 、Fs2的方向;( 2 )计算轴承的轴向载荷Fa1、Fa2的大小。
10、什么叫滚动轴承的基本额定静载荷?它有什么用处?
11、滚动轴承的寿命计算公式中各符号的意义是什么?
12、滚动轴承常用哪几种润滑方式?适用范围如何?
13、滚动轴承常用哪几种密封方式?其优缺点及适用范围如何?
三、计算题
1、一轴上装有一对6313型深沟球轴承支承,轴承所受负荷F r1=5500N,F a1=3000N,
F r2=6500N,F a2=0,其转速n=1250r/min,运转时有轻微冲击,预期寿命L h≥5000h.。
试分析该轴
2、题2图所示是为某轴由一对30307型轴承支承,轴承所受的径向负荷F r1=7000N,
F r2=4000N,轴上作用的轴向负荷F A=1000N。
试求各轴承的附加轴向力F s及轴向负荷F a。
(F s=F r/(2Y),Y=1.9)
题2图
3、试计算题3图所示轴承(两端单向固定)的径向负荷F r、轴向负荷F a及当量动负荷P。
图示两种情况下,左、右两轴承哪个寿命低?(图中(a)、(b)分别对应题中(1)、(2))。
已知:轴上负荷F R=3200N,F A=600N,f d =1.2。
(1)一对7205AC型角接触球轴承(正安装);
(2)一对7205AC型角接触球轴承(反安装);
4、题4图所示某轴选用两个6205型号的深沟球轴承。
已知轴承受的径向负荷F r1=3000N,
F r2=4000N,轴上零件的轴向载荷F A=1500N,轴的转速n=100r/min,由手册查的此轴承的Cr=10800N,C0r=6950N,且已知冲击载荷系数f d=1.2,温度系数f t=1,且
试求:
(1)图(a)示一端双向固定、一端游动的固定方式时,轴承的寿命为多少?
(2)图(a)示两端单向固定的固定方式时,轴承的寿命又为多少?
5、指出以下滚动轴承代号的含义:6216,30202,7206AC。
6、试比较:6210,6310轴承的内径d,外径D,宽度B,基本额定动载荷C r,基本额定静载荷C0r,并说明直径代号的含义。
7、一30208轴承的基本额定动载荷C r =63000N
a)当量动载荷P=6200N,工作转速n=730r/min,试计算轴承寿命Lh?
b)当P=6200N,若要求L h≥10000h,允许的最高转速n是多少?
c)工作转速n=730r/min,要求L h≥10000h,允许的最大当量动载荷P是多少?
8、一对7210AC轴承,分别承受径向力F r1=8000N,F r2=5200N,轴上作用力F A如图示,试求下列情况下,各轴承的附加轴向力F s及轴向力F a。