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南京理工大学机械设计基础(宋梅丽)——滚动轴承

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高等教育出版社第16章 机械设计基础第五版滚动轴承

高等教育出版社第16章 机械设计基础第五版滚动轴承

计算准则： 一般轴承 —疲劳寿命计算（针对点蚀） 静强度计算
低速或摆动轴承 —只进行静强度计算
高速轴承 —进行疲劳寿命计算、校验极限转速。
二、轴承寿命
轴承的寿命：轴承的一个套圈或滚动体材料出现第 一个疲劳扩展迹象前，一个套圈相对 于另一个套圈的总转数，或在某一转 速下的工作小时数。
由于制造精度、材料的差异，即使是同样的材 料、同样的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，它们的寿命也不相同，也会 产生和大得差异，甚至相差达到几十倍。 一个具体的轴承很难预知其确切的寿命，但 试验表明，轴承的可靠性与寿命之间有如P278图 16-6的关系曲线。
如图所示，有两种 受力情况：
（1）若FA+FS2>FS1
由于轴向固定，轴不能向右 移动，即轴承1被压紧，由力 的平衡条件得： FA
O1
O2
轴承1（压紧端）承受的轴向载荷为：
Fa1 FA Fs 2
轴承2（放松端）承受的轴向载荷为：
Fa 2 FS 2
（1）若FA+FS2<FS1
即FS1-FA>FS2，则轴承2被压紧，由力的平衡 条件得： 轴承1（放松端）承受的轴向载荷：
N
三、当量动载荷的计算
滚动轴承的基本额定动载荷是在一定的试验 向心轴承是指轴承受纯径向载荷， 条件下确定的。
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既有径向载荷， 又有轴向载荷，则必须将实际载荷换算成与试验 条件相当的载荷后，才能和基本额定动载荷进行 比较。换算后的载荷是一种假定的载荷，故称为 当量动载荷： 径向载荷 轴向载荷
图a所示的为外圈宽边相对（背对背）安装， 称为反装。图b的为外圈窄边相对（面对面）安装， 称为正装。

南京理工大学机械设计基础(上)试卷 (7)

南京理工大学机械设计基础(上)试卷 (7)

2
�
南京理工大学课程考试试卷(教师组卷,存档用)
课程教学 大纲编号: 012241041 课程名称: 机械设计基础(Ⅰ) 考试方式: 组卷年月: 闭卷 2002.04 学分: 3 试卷编号:01224104107 分钟 满分分值: 100
档案编号:
三, (共 20 分) 在图示平面机构的运动简图中, CE=DF, CD=EF. 已知匀角速ω1=10 (1/s) (转向如图所示) , 在图示位置试求: 1. 构件 4 的角速度ω4(6 分); 2. 构件 4 的角加速度ε4(6 分); . 3. 构件 2,6 的相对速度瞬心 P26(4 分) (提示,可按图示的极点φ,π和比例尺作业)
ห้องสมุดไป่ตู้考试时间: 120
组卷教师: 宋梅利
审定教师: 张庆
一, (共 10 分) 1. 试写出平面机构自由度 F 的计算公式并指出式中各符号的含义(4 分) ; 2. 利用上述公式求出图示机构(其中杆 GH,IJ,LM 彼此平行且等长)的 F 值. (需附加必要的说明) 分) (6 .
二, (共 15 分) 在图示平面四杆机构中,圆括号内的数字为杆长,试确定机架长度 d 的取值范围,以便使该机构 分别成为: 1. 双曲柄机构(5 分) ; 2. 曲柄摇杆机构(需指明曲柄) 分) (5 3. 双摇杆机构(5 分) .
tgα n
cos β
)
1
五, (共 15 分) 在图示轮系中,圆括号内的数字为齿数,试确定: 1. 传动比 i71 的大小(12 分) ; 2. ω7 与ω1 的转向关系(3 分) .
六, (共 20 分) 在图示平面机构的运动简图中,各转动副的表示圆恰为其摩擦圆,构件 1,2 间的摩擦系数 f=0.2,构件 4 上作用有生产阻力 Pr,各杆质量不计.当凸轮以角速度ω1 转动时,试确定: 1. 机架与分别对构件 1,2,4 的总反力 R51 , R52 , R54 的作用线及指向(应在图中显示作业过 程并给出其力学依据) (18 分) ; 2. 作用在凸轮 1 上的平衡力矩 Md 的旋向(2 分) .

机械设计基础--轴承测试题题库

机械设计基础--轴承测试题题库

机械设计基础轴承测试题A卷一、单选题（每题1分）1. 从经济观点考虑，只要能满足使用要求，应尽量选用__________ 轴承。

A 球B 圆柱C 圆锥滚子D 角接触A 刚度和旋转精度B 强度和刚度C 强度D 刚“度8. 只能承受轴向载荷而不能承受径向载荷的滚动轴承A 深沟球轴承B 推力球轴承C 圆锥滚子轴承D 圆柱滚子轴承9. 滚动轴承的公差等级代号中，_______ 级代号可省略不写。

A2B0C6D510. 一般转速的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀，因此应进行轴承的。

A 寿命计算B 静强度计算C 硬度计算D 应力计算11.在相同的尺寸下，能承受的轴向载何为最大。

A 角接触球轴承B 深沟球轴承C 圆锥滚子轴承D 圆柱滚子轴承12.对于工作温度变化较大的长轴，轴承组应采用的轴向固定方式。

A 两端固定B 一端固定，一端游动C 两端游动D 左端固定，右端游动二、判断题（每题1分）1.滚动轴承的内圈与轴径、外圈与座孔之间均系用基孔制。

1错误2. 滚动轴承的内部轴向力是由外轴向载荷所产生的。

2•错误3. 部分式滑动轴承，轴瓦磨损后可调整间隙。

3正确4. 载荷大、冲击大，宜采用滚子轴承。

4正确5. 滚动轴承的主要失效形式为磨损。

5•错误6. 滚动轴承内径代号为05,则表示内径为50mm。

6•错误7. 一般轴承盖与箱体轴承孔壁间装有垫片，其作用是防止轴承端盖处漏油。

7错误8. 滑动轴承的油孔应开在非承载区。

8正确9. 径向滑动轴承是不能承受轴向力的。

9正确10. 球轴承和滚子轴承相比，后者承受重载荷和耐冲击能力较强。

10.正确三、填空题（每题1分）1.滚动轴承的代号由（前置代号）、基本代号和（后置代号）组成。

2. 滚动轴承的内、外圈及滚动体常用（特殊轴承钢）制造，热处理后其硬度不低于（61 ）HRC。

3. 代号为6208的轴承，其内径应是（40mm ）。

_4. 当滚动轴承的转速n v 1rpm时，其失效形式为（过大的塑性变形）。

机械设计基础滚动轴承

机械设计基础滚动轴承

较高 低
2’~4’ 不允许
能承受较大旳径向。因 线性接触，内外圈只允 许有小旳相对偏转。除U 构造外，还有内圈无挡 边(NU)、外圈单挡边 (NF)、内圈单挡边(NJ)等 型式
只能承受径向载荷。承 载能力大，径向尺寸特 小。一般无保持架，因 而滚针间有摩擦，极限 转速低。
几点阐明：因为构造不同，各类轴承旳使用性能也不相同，现阐明如下。
设计：潘存云
主要承受径向载荷，
同步也能承受少许
中
轴向载荷。因为外
2˚ ~3˚ 滚道表面是以轴承
中点为中心旳球面，
故能调心。
表16-2 滚动轴承旳主要类型和特征（续）
轴承名称、 类型及代号
构造简图 承载方向 极限转速 允许角偏差
主要特征和应用
调心滚 子轴承 20230C
设计：潘存云
能承受很大旳径向载荷
前置代号
基本代号共5位
（ 成套轴承分 部件代号
0
）
类
尺寸系列代号
型
宽(高)度 直径系列
代 系列代号 代号
号
后置代号 或加
注：
代表字母；
代表数字
1. 前置代号----成套轴承分部件代号。 是轴承代号旳基础，有三项 2. 基本代号：表达轴承旳基本类型、构造和尺寸。
类型代号 ----左起第一位，为0（双列角接触球轴承） 则省略。
6 2 2 03
轴承内径 d=17 mm 直径系列代号，2(轻)系列 宽度系列代号，2(宽)系列 深沟球轴承 7 (0) 3 12 AC / P6
公差等级6级 公称接触角 α=25˚ 轴承内径 d=12×5=60 mm 直径系列代号，3(中)系列 宽度系列代号，0(窄)系列，代号为0，不标出 角接触球轴承

机械设计章节练习题(含答案)——滚动轴承

机械设计章节练习题(含答案)——滚动轴承

第17章滚动轴承1．基本代号：类型代号，尺寸系列、内径系列2．工况分析:套圈、滚动体的应力、循环特性r3．失效与准则: 疲劳破坏,永久变形,设计准则4．寿命计算：寿命指数,当量动载荷，当量静载荷，寿命计算5．组合设计:轴承的定位、调整、安装、配合，润滑与密封【思考题】17-1 在机械设计中,选择滚动轴承类型的原则是什么？一般优先选用什么类型的轴承？17—2 滚动轴承的代号由几部分组成?基本代号又分几项内容？基本代号中各部分代号是如何规定的？17-3 滚动轴承的应力特性和主要失效形式是什么？17—4 什么是滚动轴承的基本额定寿命?什么是滚动轴承的基本额定动载荷？17—5 当量动载荷的意义和用途是什么?如何计算？17—6 滚动轴承寿命计算一般式是什么？考虑温度系数、载荷系数、可靠性系数后的计算公式是什么？17-7 何时要进行滚动轴承的静载荷计算?17-8滚动轴承装置结构设计时应考虑哪些问题?17-9自行车前后轮采用的是何种轴承？有什么结构特点？A级能力训练题1.滚动轴承套圈及滚动体常用钢的牌号为。

(1）20Cr （2）20CrV （3）GCr15 （4）18CrMnTi2.滚动轴承代号由三组成,其中前段代号表示。

后段为补充代号,用来表示 .（1）轴承的厂牌名称 (2）对轴承制造提出的特殊要求(3）轴承游隙组别与精度等级（4)轴承精度等级与结构特点3.能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用的轴承类型是。

(1）圆锥滚子轴承（3）单列向心短圆柱滚子轴承（2）球面滚子轴承 (4）向心推力球轴承滚动轴承4.一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承，它们的寿命。

（1）相同（2）不相同 (3）90℅轴承的相同（4）最低时应该相同5.一个滚动轴承的额定动载荷，是指该型号轴承，轴承所能承受的载荷。

（1）使用寿命为106转时 (2)额定寿命为106转时（3）平均寿命为106转时（4)该轴承可靠度为95％时6.滚动轴承的额定静载是指滚动体直径万分之一时的载荷。

机械设计基础--滚动轴承 ppt课件

机械设计基础--滚动轴承 ppt课件

2. 基本代号：表示轴承的基ppt课本件 类型、结构和尺寸。 16
调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承
10000
20000
30000
a)单向 b)双向
推力球轴承 50000
推力圆柱
深沟球轴承 角接触球轴承 滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承
60000
70000
80000
N0000 a) NA0000
12
512 低 不允许 受单向轴向负荷，两
13
513
个圈的内孔不一样大，
14
514
内孔较小的与轴配合， 内孔较大的与机座固
定。双向推力球轴承
可以承受双向轴向负
荷，中间圈与轴配合，
22
522
另两个圈为松圈
23
523
低 不允许
高速时，由于离心
力大，寿命较低。常
24
524
用于轴向负荷大、转
ppt课件
速不高的场合 7
40
22、28、32及500以上 /内径
230/500 62/22
500 22
ppt课件
21
表16-3 滚动轴承代号的排列顺序
前置代号
基本代号
后置代号 或加
（ 成套轴承分 部件代号
）
类
尺寸系列代号
型
宽(高)度 直径系列
代
系列代号 代号
号
注：
代表字母；
代表数字
3. 后置代号 ---- 用字母（或加数字）表示。
代表数字
内径代号 ---- 基本代号左起第四、五位。
表16-5 轴承的内径代号
内径代号
00 01
02
03
轴承内径尺寸 mm 10

南京理工大学机械设计基础(下)试卷01224104206

南京理工大学机械设计基础(下)试卷01224104206

3.
图示传动中，蜗杆 1 （左旋）主动，转向如图所示。为使轴Ⅱ、Ⅲ上传动件轴向力抵消一 部分，试确定： （1）蜗轮 2 的旋向和转向。 （2）斜齿轮 3 、 4 的旋向和转向。 （3）用图表示轴Ⅱ上传动件的各分力。 （4）圆锥齿轮 5 应如何配置。 （即圆锥齿轮 5 应在哪个位置）（12 分） 。
1
4.
（1）分析图示结构设计的错误（用数字标出并说明） 。 （2） 画出正确结构（10 分）
2的热平衡核算不满足要求时，可以采用哪些措施？ 3、 齿轮传动产生动载荷的原因是什么？ 4、 三角带传动中，为什么要验算下列几项： （1） 5m / s ≤ ν ≤ 25m / s （2） δ 1 ≥ 120
o
考试时间： 120 分钟
组卷年月： 2002.04 组卷教师：陈敏 审定教师：范元勋 一．选择题： 1.5 分/题，共 12 分） （ 1．柱销式联轴器是属于▁▁▁联轴器。 （1）固定式 （2）可移式 （3）弹性 （4）安全 2．三角带传动中带轮最常用的材料是▁▁▁。 （1） A3 （2） 45 号钢 （3） HT 15 − 33
（3） D1 ≥ Dmin 5、 说明螺栓联接，螺钉联接的结构特点及其应用上的不同之处。 6、 设计非液体摩擦向心滑动轴承应验算什么？ 四、分析计算和结构改错题： 1．轴支承在 30314 滚动轴承上，轴端锥齿轮所受的轴向力为 Fa ， （自己确定其方向） 。左轴承 （4）塑料 记为 1 ，右轴承记为 2 ，如图示安装。 （1）说明轴承代号的含义。 （2）若轴承径向力 R1 > R2 ，试写出两轴承上轴向载荷的计算式。 （12 分）
'
2.
其传递的扭矩 T = 1200 N .m ， 若使用 M 16 图示刚性联轴器， 螺栓孔分布圆直径 D = 160mm ， 的普通螺栓（螺纹内径 d1 = 13.84mm ） ，被联接件接合面的摩擦系数 f = 0.25 ，防滑系数

《机械设计基础》(贾磊)课件 第15章 滚动轴承

《机械设计基础》(贾磊)课件 第15章 滚动轴承
2．塑性变形
在过大的静载荷或冲击载荷的作用下，滚动体或滚道上可能会产生塑性变 形，出现凹坑，以致轴承的摩擦增大，回转精度降低，从而使轴承产生剧烈 的振动和噪声。
3．磨损
轴承在多尘或密封不可靠、润滑不良、保养不当等条件下工作时，滚动体 或套圈滚道易产生早期磨粒磨损、胶合、套圈和保持架破损等非正常失效， 因此应在使用、维护和保养轴承时充分注意这一点。
6000
6
（0）2
6200
6
（0）3
6300
6
（0）4
6400
主要承受径向载
荷，也能承受一定
1
高 8΄～16΄
的双向轴向载荷，
转速较大，应用广
泛
圆柱滚 子轴承
圆柱滚 子轴承
N
10
N1000
有一个套圈（内、
N
（0）2
N200
外圈）可以分离，
N N
22 （0）3
N2200 N300
1.5～3
高
2΄～4΄
是指结构、内径和外径均相同的同类轴承在宽度方 向上的变化系列，分别用数字0～9表示。当宽度系 列为0系列时，可省略（调心滚子轴承和圆锥滚子 轴承不可省略）。
高度系列：
是指内径相同的轴向接触轴 承在高度方向上的变化系列。
直径系列：
是指内径相同的同类轴承 在外径和宽度方面的变化 系列，如图15-5所示。
5．经济性 轴承类型不同，其价格也会有所不同。
:::::《机械设计基础》:::::
● 15.3 滚动轴承的计算
15.3.1 滚动轴承的受力分析
图15-6 滚动轴承径向载荷分布图
:::::《机械设计基础》:::::
● 15.3 滚动轴承的计算

《机械设计基础》第十一章 滚动轴承.

《机械设计基础》第十一章 滚动轴承.
号代 号
1. 基本代号 表示轴承的基本类型、结构、尺寸，是轴承代号的基础。
基本代号左起第一位——类型代号。若代号为“0”（双列角接触球 轴承）则可省略。
尺寸系列代号由轴承的宽度系列代号（基本代号左起第二位）和直 径系列代号（基本代号左起第三位）组合而成。
代号 宽度系列 直径系列
7 --超特轻
8 90 1 23456
对于α＝0º的向心轴承
Fr δ0
Fmax 径向载荷的分布
Fmax
5Fr z
1. 疲劳破坏 滚动轴承工作过程中，滚动体相对内圈不断转动，滚动体与滚道接触
表面受变应力。此变应力可近似看作载荷按脉动循环变化。 由于脉动接触应力的反复作用，首先在滚动体或滚道的表面下一定深
度处产生疲劳裂纹，继而扩展到接触表面，形成疲劳点蚀。
3. 角偏差
轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾 斜。其倾斜角称为角偏差。
角偏差较大时会影响轴承正常运转， 在这种场合下应采用调心轴承。
调心轴承的外滚道表面是球面， 能自动补偿两滚道轴心线的角偏差， 从而保证轴承正常工作。
滚针轴承对轴线偏斜最为敏感， 应尽可能避免在轴线有偏斜的情况下 使用。
正装（外圈窄边相对安装）
反装（外圈宽边相对安装）
Fr
1
S1
Fa
R1
S2
2
R2
Fa S1
S2
2
R2
S2
S2
Fr
1
S1
Fa
R1
Fa S1
Fr
1
S1
Fa
R1
S2
2
R2
Fa S1
S2
2
R2S2S2源自Fr1S1

机械设计基础轴承篇.ppt

机械设计基础轴承篇.ppt
轴承的密封方法很多，通常可归纳成三类，即 1、接触式密封 2、非接触式密封 3、组合式密封
返回本节
接触式密封
机械设计基础
这类密封的密封件与轴直接接触起密封作用。工作时轴旋转，密 封件不转，密封件与轴之间有摩擦与磨损，故轴的转速较高时不宜 采用。
接触式密封常见的形式有：
(1)毡圈密封 (2)密封圈式密封
机械设计基础
本讲小结
1、滚动轴承类型的代号（熟知） 2、常用滚动轴承类型的选择原则（掌握） 3、滚动轴承的组合设计（熟知） 4、滚动轴承的选择计算（熟练掌握）
机械设计基础
机械设计基础
机械设计基础
第七节 滚动轴承的代号及类型选择
一、滚动轴承的代号
滚动轴承的类型很多，每种类型又有不同的尺寸、结构和公差等 级。为了区分轴承的类型、结构、尺寸和精度等级，便于组织生产和 选用，国家标准(GB/T 272-1993)规定了滚动轴承代号的表示方法，即 轴承代号，并把它标印在轴承的端面上。
1)如图a所示，靠加减轴承端盖与箱体间刚性垫片的厚度进行调整。 2)如图b所示，通过调整螺钉推动压盖，从而移动滚动轴承的外圈 来进行间隙调整，调整后用螺母锁紧。
返回
轴系轴向位置的调整
机械设计基础
轴系轴向位置调整的目的是使轴上零件有准确的工作位置。
例如，蜗杆传动要求蜗轮的中间平面必须通过蜗杆轴线(图a)；对 于一般的直齿锥齿轮传动，要求两锥齿轮的锥顶必须重合(图b)。
返回
滚动轴承的配合
机械设计基础
滚动轴承的配合是指轴承内圈与轴颈、轴承外圈与轴承座孔的配 合。由于滚动轴承是标准件，故内圈与轴颈的配合采用基孔制，外 圈与轴承座孔的配合采用基轴制。工作时，通常内圈随轴一起转动， 与轴颈配合要紧；外圈不转动，与轴承座孔配合应松。配合的松紧 程度根据轴承工作载荷的大小、性质以及转速高低等确定。如转速 高、载荷大、冲击振动比较严重时应选用较紧的配合，要求旋转精 度高的轴承配合也要紧一些，游动支承外圈与轴承孔的配合则应松 一些。

《机械设计基础》第五版滚动轴承

《机械设计基础》第五版滚动轴承

5、工程应用
7.承受冲击载荷能力差。
8.寿命短。 9.振动、噪声大。 10.不宜作成剖分式。
机械设计基础—— 滚动轴承
16-1滚动轴承的基本类型 1、按滚动体形状分 1)球轴承 (1)调心球轴承 2)滚子轴承 (1)调心滚子轴承 (2)推力圆柱滚子轴承 (3)圆锥滚子轴承 (4)圆柱滚子轴承
(2)推力球轴承
根据C值从手册中查取合适大小的轴承
机械设计基础—— 滚动轴承
五、角接触轴承轴向载荷的计算
机械设计基础—— 滚动轴承
16-4滚动轴承的润滑和密封 1、润滑的目的 降低摩擦阻力、减轻磨损；同时，润滑还有降低滚 动体与座圈滚道的接触应力、散热、吸震、减低噪声和 防锈等作用。 2、润滑油润滑
①油浴润滑；②飞溅润滑；③滴油润滑；④油雾润滑；⑤循环冷 却油润滑。
当轴承既受径向力Fr又受轴向力Fa时，须将Fr 、Fa与转 换为与确定基本额定动载荷的载荷条件一致（纯径向力或 轴向力）的等效力，即当量动载荷，用P表示。
计算式：
P XFr YFa
引入载荷性质系数，表7-10
P f P ( XFr YFa )
X、Y—径向系数、轴向系数，与Fa/Fr及参数 e 有关，表7-9。 e—— 轴向载荷影响系数（判别系数），表7-9。
滚动轴承寿命计算公式的推导
当L10=1（106转）时，其对应的载荷为基本额定动载荷C（N）时，
P L10 k 常量
C 1 k 常量

C L10 106 r P



P L10 常量

基本额定动载荷，查《 机械零件设计手册》 基本额定 寿命 轴承转速， r/min
Q,H Q,H

机械设计基础第11章滚动轴承轴向力的计算

机械设计基础第11章滚动轴承轴向力的计算
内部轴向力F/）之间的平衡条件得出。
见课件机械设计重点难点寿命计算
2
四、角接触向心轴承轴向载荷的计算
图所示为一成对安装的角接触轴承（可以是圆锥滚 子轴承）， FR 及 FA 分别为作用于轴上的径向外负荷 及轴向外负荷。两轴承所受的径向负荷分别为 Fr1 及 Fr2，相应的内部轴向力为F/1及F/2。 取轴与其相配合的轴承内圈为分离体，当达到轴向平 衡时，应满足： F/2+FA= F/1
综上可知，计算角接触球轴承和圆锥滚子轴承所 受轴向力的方法可归结为：
1）确定轴承内部轴向力F/1 、F/2 的方向和大小； 2）确定作用于轴上的轴向外负荷的合力 FA的方 向和大小； 3）判明轴上全部轴向负荷（包括轴向外负荷和 轴承的内部轴向负荷）的合力指向，找出被“压 紧”的轴承及被“放松”的轴承； 4）被“压紧”轴承的轴向负荷等于除本身派生 轴向负荷以外的其它所有轴向负荷的代数和（即 另一个轴承的内部轴向负荷与外负荷 FA 的代数 和）； 5）被“放松”轴承的轴向负荷等于轴承自身的 内部轴向负荷。
三、滚动轴承的当量动载荷：
在进行轴承寿命计算时，轴承在许多应用场合， 常常同时承受径向载荷Fr和轴向载荷Fa； 当量动载荷P的一般计算公式： 这时，必须把实际载荷换算为与确定基本额动 P=XFr+YFa
定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用 式中：X，Y分别为径向，轴向载荷系数： 字母P表示。 其值见表16—12，P260. 对于只能承受纯径向载荷R的轴承：P=Fr. 对于以承受径向载荷为主的轴承，称为径向 当量动载荷，用Pr表示； A的轴承：P=Fa 对于只能承受纯轴向载荷 对于以承受轴向载荷为主的轴承，称为轴向 当量动载荷，用Pa表示.
1
见课件机械设计重点难点寿命计算

南京理工大学机械设计基础(上)试卷 (3)

南京理工大学机械设计基础(上)试卷 (3)

档案编号:
三 , (14 分) 图示为一偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构,试在图上绘出: 1. 偏距圆. 2. 基圆. 3. 图示位置从动件位移及压力角. 4. 滚子在 C 点接触时凸轮的转角.
考试时间: 120
分钟
组卷教师: 宋梅利
一, (14 分) 图(一)所示机构按μl=1m/mm 绘制.试绘制它的机构运动简图.
六, (10 分) 某机械系统主轴平均转速为 80rpm.若允许其运转不均匀系数δ=0.15,试求主轴的最大转 速和最小转速.
2
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四22分图示为一小型起重机构一般工作情况下单头蜗杆5不转动力由电机m输入带动卷筒n转动当电机发生故障或慢速吊起重物时电动机停机并刹住用蜗杆传动
南京理工大学课程考试试卷(教师组卷,存档用)
课程教学 大纲编号: 012241041 课程名称: 机械设计基础(Ⅰ) 考试方式: 组卷年月: 闭卷 2002.04 学分: 3 试卷编号:01224104103 满分分值: 审定教师: 100 章维一
二, 分+8 分+ 6 分) (6 图(二)所示两种机构中,要求: 1. 判定其有无急回特性,并说明原因; 2. 该机构是否存在死点位置?若存在,试画出其死点位置并标出机构的原动件; 3. 构件 1 为原动件时,作图标出其最小传动角 rmin .
四, (22 分) 图示为一小型起重机构,一般工作情况下,单头蜗杆 5 不转,动力由电机 M 输入,带 动卷筒 N 转动,当电机发生故障或慢速吊起重物时,电动机停机并刹住,用蜗杆传动. 已知 z1=53,z1'=44,z2=48,z2'=53,z3=58,z3'=44,z4=87. 求:一般工作情况下的传动比 iH4;慢速起重时的传动比 i54.

3.3——3.3.3轴与轴承设计和3.6

3.3——3.3.3轴与轴承设计和3.6

5）便于装拆和间隙调整——内、外圈分离的轴承
6）3、7两类轴承应成对使用，对称安装
7）旋转精度较高时——较高的公差等级和较小的游隙
8）优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承
五、滚动轴承的设计准则
一般轴承——疲劳寿命计算（针对点蚀） 静强度计算 低速或摆动轴承——只进行静强度计算
高速轴承——进行疲劳寿命计算、校验极限转速
如轴上有键槽，则d放大：3~5%（1个） ； 7~10%（2个）取整
七、轴的刚度验算
1、弯曲刚度 挠曲线方程： 挠 度： y [ y ]
d 2 y M ( x) 2 dx EI
偏转角：
[ ]
2、扭转刚度
TL GIP
M
[ ] 0.5 ~ 1 / m
1）闷盖无螺钉连接，无调整垫片或调整螺钉调整轴承间隙。 2）轴肩过高，无法拆卸轴承；轴承用脂润滑而齿轮啮合油飞溅到轴承上，无 挡油板。 3）轴上键槽不在同一母线上。 4）轴上齿轮（或其他零件）两边都用轴环（肩）固定，无法装配。 5）过渡配合零件装卸距离过长。 6）透盖上无密封。 7）透盖与轴不能直接接触，应留缝隙。 8）转动零件与转动零件不能作相互定位。 9）键槽过长。 10）轮毂宽度应大于相配合的轴段长度。 （指出1项给3分，满分为20分）
七、滚动轴承装置的设计 ——解决轴承的安装、配置、紧固、调节、润滑、密封 等问题
设计时注意以下 几个要点：
1、支承的刚度和座孔的同心度 提高支承刚度的措施：
1)、增加轴承座孔的壁厚 2)、减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂 3)、采用加强筋加强支承部位的刚性.
2、轴承的布置形式
1)、两端固定支承——两端各限制一个方向的轴向移动
六、轴的强度计算
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内、外圈、滚动体: GCr15 、 GCr15-SiMn 等 轴 承 钢 ， 热 处 理 后 硬度：HRC60~65 保持架:低碳钢板冲压而成，高速轴承多采用有色金 属（如黄铜）或塑料、聚四氟乙烯保持架。
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三、滚动轴承的特点
优点： 1）f小起动力矩小，η高
2）运转精度高（可用预紧方法消除游隙）
3）轴向尺寸小
内径代号 直径系列代号
宽度系列代号 类型代号
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（1）轴承类型
基本代号右起五位
1 —调心球轴承 3 —圆锥滚子轴承 5 —推力球轴承 6 —深沟球轴承 7 —角接触球轴承
N —圆柱滚子轴承
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（2）尺寸系列
基本代号右起三、四位
1）直径系列——右起第三位 表示轴承有相同内径时，可有不同的外径
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2）宽度系列——右起第四位 表示同一内径和外径的轴承可以有不同的宽度
——圆锥滚子轴承3类（n较低时） Fr较大，Fa较小时 ——深沟球轴承
Fa较大，Fr较小时 ——深沟球轴承+推力球轴承 推力角接触轴承
3）要求n<nlim——极限转速 6、7、N——nlim较高 5——nlim较低
4）轴的刚性较差，轴承孔不同心——调心轴承
5）便于装拆和间隙调整——内、外圈分离的轴承 6）3、7两类轴承应成对使用，对称安装 7）旋转精度较高时——较高的公差等级和较小的游隙 8）优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承
（5）推力球轴承——5 只能承受轴向载荷。为防止钢球 与滚道间滑动，工作时必须加一 定的轴向载荷。
二、滚动轴承的代号
基本代号是轴承代号的基础。前置代号和后置代号都是轴承代 号的补充，只有在遇到对轴承结构、形状、材料、公差等级、 技术要求等有特殊要求时才使用，一般情况可部分或全部省略。
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前置代号 基本代号（数字、字母） （字母） 五 四 三 二 一
(1)深沟球轴承（向心球轴承）——6
主要承受径向载荷，也可以同时承 受不大的轴向载荷。当量摩擦系数 最小
(2)角接触球轴承——7 可以同时承受径向载荷及轴向载荷
一般应成对使用
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(3)圆锥滚子轴承——3 可以同时承受径向载荷及轴向载荷， 但承载能力高于角接触球轴承
一般应成对使用 (4)圆柱滚子轴承——N 内圈（或外圈）可以分离，故不能承受 轴向载荷，有较大的径向承载能力
（4）轴承的径向游隙 （5）保持架代号
滚动轴承的代号录像
三、滚动轴承类型的选择 工作载荷、转速、支承刚性、安装精度
1） n高，载荷小，旋转精度高→ 球轴承 n低，载荷大，或冲击载荷→ 滚子轴承
2）主要受Fr → 向心轴承 主要受Fa，n不高时→推力轴承
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同时受Fr和Fa均较大时 ——角接触球轴承7类（n较高时）
4）某些轴能同时承受Fr和Fa，使机器结构紧凑
5）润滑方便、简单、易于密封和维护
6）互换性好（标准零件）
缺点：
3）高速重载寿命较低
1）承受冲击载荷能力差 4）径向尺寸较大（相
2）高速时噪音、振动较大 对于滑动轴承） 22
§13—2 滚动轴承的类型与选择
一、滚动轴承的主要类型与特点
接触角
滚动体与外圈滚道接触点（线）处的法线与半径方向的夹角
=0
0<≤45°
45°<<90°
=90°
向心(a)轴承 向心角接(b)触轴承 推力角(c) 接触轴承 推(力d) 轴承
径向力 径向力（主要） 径向力
轴向力
轴向力
轴向力 （主要）
按滚动体形状： 球轴承 ——承载能力低，极限转速高
滚子轴承——承载能力高，极限转速低
常用滚动轴承的类型录像 表13—1
最常用几种 ：
滚动轴承的选择
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§13—3 滚动轴承的受力分析、失 效形式及计算准则
一、滚动轴承的载荷分布
1、受轴向载荷A 各滚动体平均分担
2、受径向载荷R
R
上半圈滚动体不受力 下半圈滚动体受力
38Βιβλιοθήκη 且根据变形协调条件，在R作用线下方滚动体 变形和受力最大
滚动体所受的最大接触载荷为
Qmax
5 Z
R
——深沟球轴承
4.6
Qmax Z R
R
——圆柱滚子轴承
Z——滚动体数
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3、角接触轴承同时受 R和A
角接触轴承受径向载荷Fr时，会产生附加轴向力Fs
承载区流动体i →法向力Qi
Ri——径向分力 ΣRi=R——外载
Si——轴向分力
S
A
ΣSi=S——派生轴向力
O
（1）角接触轴承的派生轴向力S
S≈1.25R tgα
常用代号：0，1，2，3
正常宽度系列，可略去不写
宽度系列与直径系列有一定的对应关系， 如01，02，03，11。。。
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（3）轴承的内径——右起一二位数字 a) d=10, 12, 15, 17mm 时 代号 00 01 02 03 b) d= 20 ~ 480mm 时 d=代号×5(mm) c) d<10mm，d>500mm，d=22，28，32mm 时 代号 = 内径尺寸
第十三章 滚动轴承
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§13—1 概 述
滚动轴承由于是滚动摩擦，∴摩擦阻力小，发热量小，效率 高，起动灵敏、维护方便，并且已标准化，便于选用与更换， 因此使用十分广泛。
一、滚动轴承的构造
内圈、外圈、滚动体、保持架
滚动体的形状
二、滚动轴承的材料 滚动体与内外圈的材料要求有高的硬度和接触疲劳强 度、良好的耐磨性和冲击韧性。
后置代号 (字母+数字)
∣
轴 承 分 部 件
∣ ∣∣
∣
类 宽直 内
型 度径 径
代 系系 代
号 列列 号
代代
代
号号
号
∣ ∣ ∣ ∣ ∣∣∣
密 保 特 公 内游其 封 持 殊 差 部隙他 与 架 轴 等 结代代 防 及 承 级 构号号 尘 材材 代 代 代 料料 号 号 号 代代
号号
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1、基本代号：1位字母（或数字）＋4位数字
直径代号 / 内径代号
2、前置代号 ——表示轴承的分部件，用字母表示
L、K、R、NU、WS、GS 3、后置代号
——轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等 （1）内部结构代号
C、AC、B——角接触球轴承的接触角
15 25 40
（2）密封、防尘与外部形状变化代号
（3）轴承的公差等级 精度高 ————————————→低 公差等级 2 4 5 6 6X 0 —普通级 代号 /P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0 可省略
S方向——沿轴承外圈宽边指向窄边， R 通过内圈作用于轴上，有使内、外圈 分离的趋势 ∴要成对使用、对称安装