机械设计滚动轴承习题与参考答案1
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第17章滚动轴承【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。
(1)使滚道表面塑性变形等于(2)使90%的轴承滚道与滚动体变形量小于(3)使滚道与受力最大滚动体塑性变形量之和等于7.下列滚动轴承中,具有良好调心作用的是。
(1)球面滚子轴承(2)圆锥滚子轴承(3)深沟球轴承8.球轴承和滚子轴承的支承刚性相比较,。
机械设计题库及参考答案一、单选题(共67题,每题1分,共67分)1.工作时承受弯矩并传递扭矩的轴,称为(A、转轴B、传动轴C、心轴正确答案:A2.蜗杆传动的中间平面是指( ) 的面。
A、同时垂直蜗杆和蜗轮轴线B、同时通过蜗杆和蜗轮轴线C、通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线D、通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线正确答案:C3.滚动轴承的密封装置按密封的结构形式- -般分为接触式密封、()和组合式密封。
A、固定密封B、转运密封C、非接触式密封D、间院密封正确答案:C4.链传动的张紧轮应装在(A、靠近小轮的松边上B、靠近大轮的松边上C、靠近小轮的紧边上D、靠近大轮的紧边上正确答案:A5.在平面机构中若引入一个高副将引入()个约束。
A、4B、3C、1D、2正确答案:C6.自行车轮的轴是().A、转轴B、传动轴C、心轴D、阶梯轴正确答案:C7.角接触球轴承承受轴向载荷的能力,主要取决于( )A、轴承精度B、轴承宽度C、滚动体数目D、接触角大小正确答案:D8.斜齿轮有规定以()为标准值。
A、法面模数B、端面模数C、法面模数或端面模数D、以上都不是正确答案:A9.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式,主要取决于( )。
A、带轮的线速度B、带轮的直径C、传递的功率D、带的横截面尺寸正确答案:B10.渐开线上任意一点的法线必( ) 基圆.A、交于B、没关系 .C、切于正确答案:C11.在蜗杆传动中,通常( ) 为主动件。
A、蜗轮B、齿轮C、蜗杆或蜗轮都可以D、蜗杆正确答案:D12.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间().A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿周向固定并传递转矩C、安装与拆卸方便D、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用正确答案:B13.在蜗杆传动中,应用比较广泛的是(A、锥蜗杆B、环面蜗杆C、因柱蜗杆D、方形杆.正确答案:C14.同一螺栓组中螺栓的( ) 均应相同。
A、长度和材料B、直径和材料C、直径和长度D、直径、长度和材料正确答案:D15.凸轮机构中,主动件通常作()。
第十二章例1':设某蜗杆减速器的蜗轮轴两端采用混合摩擦润滑径向滑动轴承支撑。
已知:蜗杆转速n=60r/min,轴材料为45钢,轴径直径d=80mm,轴承宽度B=80mm,轴承载荷F=80000N,轴瓦材料为锡青铜ZCuSnP1 ([p]=15MPa,[v]=10m/s,[p.v]=15Mpa·m/s),试校核此向心滑动轴承。
作业:1补1'有一采用混合摩擦润滑径向滑动轴承。
已知:轴径直径d=60mm,轴承宽度B=60mm,轴瓦材料为铝青铜ZCuAl10Fe3 ([p]=15MPa,[v]=4m/s,[p.v]=12Mpa·m/s),试求:(1)当载荷F=36000N,转速n=150r/min时,此轴承是否满足液体润滑轴承使用条件?(2)轴允许的最大转速n?(3)当轴的转速n=900r/min时,允许的载荷F max为多少?(4)当载荷F=36000N,轴的允许转速n max为多少?1. 验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是。
A. 确定轴承是否能获得液体润滑B. 控制轴承的发热量C. 计算轴承内部的摩擦阻力D. 控制轴承的压强P2. 在图所示的下列几种情况下,可能形成流体动力润滑的有。
1 A2 BE3.巴氏合金是用来制造。
A. 单层金属轴瓦B. 双层或多层金属轴瓦C. 含油轴承轴瓦D. 非金属轴瓦4.在滑动轴承材料中,通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A. 铸铁B. 巴氏合金C. 铸造锡磷青铜D. 铸造黄铜5.液体润滑动压径向轴承的偏心距e随而减小。
A. 轴颈转速n的增加或载荷F的增大B. 轴颈转速n的增加或载荷F的减少C. 轴颈转速n的减少或载荷F的减少D. 轴颈转速n的减少或载荷F的增大6.不完全液体润滑滑动轴承,验算是为了防止轴承。
A. 过度磨损B. 过热产生胶合C. 产生塑性变形D. 发生疲劳点蚀3 B4 B5 B6 B7. 设计液体动力润滑径向滑动轴承时,若发现最小油膜厚度h min 不够大,在下列改进设计的措施中,最有效的是 。
第十三章滚动轴承13-1(1)N316/P6 51316(2)51316 N316/P6(3)6306/P5 51316(4)6306/P5(5)3030613-2 (1)13-9 答:一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力,所以该类型轴承只能成对使用。
正装指轴承的外圈窄边相对,轴承的支撑反力作用点的跨距较小,派生轴向力相对;反装指轴承的外圈宽边相对,轴承支撑反力作用点的跨距较大,派生轴向力相背。
面对面安装即正装,背对背即反装。
13-13 答:常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等,寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的,L是基本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。
作业题13-1答:N307/P4、6207、30207的内径为35mm,51301的内径为12mm。
N307/P4公差等级最高,6207允许的极限转速最高,N307/P4承受径向能力最强,51301不能承受径向载荷。
13-6解:圆锥滚子轴承反装,查手册知30207的基本额定动载荷为54200N ,e=0.37,Y=1.6。
(1)两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N ,Fr2=1512.62N(2)两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2N 2746.1265.8752r1d1=⨯==Y F F N 4736.1262.15122r2d2=⨯==Y F F 因为N F F F 274N 873004473=+d1ae d2=>=+所以1被压紧,2被放松。
73N 8=+ae d2a1F F F = ,N 473d2a2==F F(3)两轴承的当量动载荷因为e F F >==165.875873r1a1 ,e F F <==32.062.1512473r2a2所以X1=0.4,Y1=1.6; X2=1,Y2=0即有N2621)8736.165.8754.0(5.1)(a11r11p 1=⨯+⨯⨯=+=F Y F X f P N 226962.151215.1)(a22r22p 2=⨯⨯=+=F Y F X f P(4)验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算h h P C n L 150********)262154200(5206010)(60103/10616h >=⨯⨯==ε 故所选轴承满足寿命要求。
第十八章滚动轴承18.1 选择题18.1.1 只能承受径向载荷而不能承受轴向载荷的滚动轴承是 __________。
a)深沟球轴承 b)角接触球轴承c)圆柱滚子轴承 d)推力球轴承18.1.2 只能承受轴向载荷而不能承受径向载荷的滚动轴承是__________。
a)深沟球轴承 b)推力球轴承c)调心球轴承18.1.3 在下列滚动轴承中,__________轴承的极限转速最高。
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18.1.4 在下列滚动轴承的精度等级中以 __________级精度最高。
a)P0 b)P6 c)P4 d)P218.1.5 角接触轴承所能承受轴向载荷的能力取决于__________ 。
a)轴承的宽度 b)接触角的大小c)轴承精度 d)滚动体的数目18.1.6 为适应不同承载能力的需要,规定了滚动轴承不同的直径系列,不同系列的轴承区别在于__________。
a)在外径相同时,内径大小不同b)在内径相同时,外径大小不同c)在直径相同时,滚动体大小不同d)在直径相同时,滚动体数目不同18.1.7 __________可以采用滚动轴承。
a)大型低速柴油机曲轴 b)大型水轮发电机推力轴承c)轧钢机轧辊轴承 d)蒸汽蜗轮发电机转子18.1.8 调心球轴承不宜用来承受径向载荷,与轴向载荷的联合作用,这是因为__________。
a)这种轴承外圈没有滚道,不具备承受轴向力结构条件b)在轴向力的作用下,这种轴承将不能很好地发挥自位调心作用c)在轴向力的作用下,其中一列滚动体将处于部分卸载状态,并使另一列滚动体过载,从而导致轴承迅速破裂d)在轴向力作用下,其中一列滚动体的径向间隙完全消失,从而使轴承迅速发热绞死18.1.9 球轴承和滚子轴承的支承刚性相比较,__________a)两类轴承基本相同 b)球轴承较高 c)滚自轴承较高d)小尺寸的,滚子轴承较高;答尺寸的,球轴承较高。
!第十六章滚动轴承重要基本概念1.滚动体和内、外圈所受的载荷和应力在滚动轴承正常工作时,滚动体和内外圈滚道均受变载荷和变应力。
其中,滚动体和转动套圈承受周期性非稳定脉动循环的变载荷(变接触应力),固定套圈则承受稳定的脉动循环的变载荷(接触应力)。
2.滚动轴承的失效形式滚动轴承的主要失效形式(又称正常失效形式)是滚动体或内外圈滚道上发生疲劳点蚀。
当轴承转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动,且静载荷很大时,其失效形式是滚动体或内外圈滚道表面发生塑性变形。
3.滚动轴承的设计准则对于正常转动工作的轴承,进行针对疲劳点蚀的寿命计算。
对于转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动的轴承,进行静强度计算。
…4.滚动轴承的基本额定寿命基本额定寿命: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破坏(90%的轴承没有发生点蚀)时,轴承转过的总转数L10(单位为106转),或在一定转速下工作的小时数L10h (单位为小时)。
5.滚动轴承的基本额定动载荷C是指轴承寿命L10恰好为1(106转)时,轴承所能承受的载荷。
表示轴承的承载能力。
对于向心轴承:C 是纯径向载荷;对于推力轴承:C 是纯轴向载荷;在使用中要注意C 的3条含义:90%可靠度、基本额定寿命106 转、C 的方向。
精选例题与解析例16-1 一根装有两个斜齿轮的轴由一对代号为7210AC的滚动轴承支承。
已知两轮上的轴向力分别为F a1 = 3000 N,F a2 = 5000 N,方向如图。
轴承所受径向力R1= 8000 N,R2 = 12000 N。
冲击载荷系数f d = 1,其它参数见附表。
求两轴承的当量动载荷P1、P2。
&例11-1图1解:1.求内部派生轴向力S 1、S 2的大小方向S 1 = = ×8000 = 5440 NS 2 = = ×12000 = 8160 N ,方向如图所示。
< 2.求外部轴向合力F AF A = F a2-F a1 = 5000-3000 = 2000 N ,方向与F a2的方向相同,如图所示。
机械设计基础练习题滚动轴承It was last revised on January 2, 2021一、选择题1 下列各类轴承中,能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用;而则具有良好的调心作用。
(1)圆柱滚子轴承(2)推力球轴承(3)圆锥滚子轴承(4)调心滚子轴承2 在良好的润滑和密封条件下,滚动轴承的主要失效形式是。
(1)塑性变形(2)胶合(3)磨损(4)疲劳点蚀3 下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是。
(1)6208 (2)N208 (3)30208 (4)512084 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指。
(1)该轴承的使用寿命为106转时,所受的载荷(2)该轴承的使用寿命为106小时时,所能受的载荷(3)该轴承的平均寿命为106转时,所受的载荷(4)该轴承的基本额定寿命为106转时,所能承受的最大载荷5 按基本额定动载荷选定的滚动轴承,在预定使用期限内其破坏的概率最大为。
(1)1% (2)5% (3)10% (4)50%6进行滚动轴承组合设计时,对长跨距,工作温度变化大的轴,为适应轴有较大的伸缩变形,应考虑到。
(1)将一端轴承设计成游动的(2)采用内部间隙可调的(3)轴颈与轴承内圈采用很松的配合7 同一根轴的两端一支承,虽然承受载荷不同,但常采用一对相同型号的滚动轴承,这是因为除以外的下述其余三点理由。
(1)采用同型号的轴承,采购方便(2)安装两轴承的座孔直径相同,加工方便(3)安装轴承的轴颈直径相同,加工方便(4)一次镗孔能保证两轴承中心线的同轴度,有利于轴承正常工作8 各类滚动轴承的润滑方式,通常可根据轴承的来选择。
(1)转速n (2)当量动载荷P (3)轴颈圆周速度V (4)内径与转速的乘积dn 9 代号为7212AC的滚动轴承,对它的承载情况描述最准确的是。
(1)只能承受径向载荷(2)单个轴承能承受双向轴向载荷(3)只能承受轴向载荷(4)能同时承受径向载荷和单向轴向载荷10 判别下列轴承能承受载荷的方向:6310可承受;7310可承受;30310可承受;5310可承受;N310可承受。
机械设计习题库(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、机构具有相对运动的条件是()A、机构的自由度数目小于主动件数目B、机构的自由度数目大于主动件数目C、机构的自由度数目大于等于主动件数目D、机构的自由度数目等于主动件数目正确答案:D2、杆长不等的铰链四杆机构,若以最短杆为机架,则是()机构A、双曲柄B、双曲柄或双摇杆C、双摇杆D、曲柄摇杆正确答案:B3、驱动力与运动方向的夹角为压力角,驱动力与径向方向的夹角为传动角,二者之和是( ).A、90°B、60°C、30°D、60°正确答案:A4、在高速运转的情况下,下列哪种轴承可以代替推力轴承?()A、润心球轴承B、滚针轴承C、圆锥滚子轴承D、向心球轴承正确答案:D5、对于i12=n1/n2说法最正确的是( )A、表示圆柱齿轮传动比B、1为主动轮,2为从动轮C、表示蜗杆蜗轮传动比D、表示圆锥齿轮传动比正确答案:B6、浇铸巴氏合金轴瓦首先清理轴瓦基体然后对轴瓦基体浇铸表面()A、镀铬B、镀铜C、镀锡D、镀锌正确答案:C7、以下哪个不是滚动轴承的结构特征()?A、接触角B、偏转角C、游隙D、偏移角正确答案:B8、基本周转轮系是由()构成。
A、行星轮、惰轮和中心轮B、行星轮和中心轮C、行星轮、行星架和中心轮D、行星轮、惰轮和行星架正确答案:C9、蜗杆传动的精度有()个等级A、12B、7C、8D、9正确答案:A10、轴的结构形状和尺寸应尽量满足加工、装配和维修的要求。
为此常采用的措施()①当某一轴段需车制或磨销加工时,应留有退刀槽或砂轮越程槽;②轴上所有鏪槽应沿轴的同一母线布置;③为了便于所有轴上零件的装配和去除毛刺,轴端及轴肩一般均应制45度的倒角。
过盈配合轴段的装入端加工出半锥圆角为30度的导向锥面;④为便于加工,应使轴上直径相近的圆角、倒角、键槽和越程槽等尺寸一致A、①②③B、①③C、①②③④D、②④正确答案:C11、我国国家标准规定的标准压力角为( )A、60°B、90°C、20°D、30°正确答案:C12、根据轴的载荷性质分:()①心轴②传动轴③转轴A、①②③B、①③C、②③D、①②正确答案:A13、铰链四杆机构中,与机架相连,并能实现360°旋转的构件是()A、摇杆B、机架C、曲柄D、连杆正确答案:C14、常见的推力滑动轴承有实心、空心、()、多环。
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2B. 3或7C. N或NUD. 6或NA2 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=r1B. r>r lC. r<r1D. r≤r l5 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。
A. 内圈与心轴较紧、外圈与齿轮较松B. 内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧C. 内圈、外圈配合均较紧D. 内圈、外圈配合均较松14 滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成,其中基本代号表示。
A. 轴承的类型、结构和尺寸B. 轴承组件C. 轴承内部结构变化和轴承公差等级D. 轴承游隙和配置15 滚动轴承的类型代号由表示。
A. 数字B. 数字或字母C. 字母D. 数字加字母二、填空题16 滚动轴承的主要失效形式是和。
17 按额定动载荷计算选用的滚动轴承,在预定使用期限内,其失效概率最大为。
18 对于回转的滚动轴承,一般常发生疲劳点蚀破坏,故轴承的尺寸主要按计算确定。
19 对于不转、转速极低或摆动的轴承,常发生塑性变形破坏,故轴承尺寸应主要按计算确定。
20 滚动轴承轴系支点轴向固定的结构型式是:(1);(2);(3)。
21 轴系支点轴向固定结构型式中,两端单向固定结构主要用于温度的轴。
22 其他条件不变,只把球轴承上的当量动载荷增加一倍,则该轴承的基本额定寿命是原来的。
23 其他条件不变,只把球轴承的基本额定动载荷增加一倍,则该轴承的基本额定寿命是原来的。
24 圆锥滚子轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的。
25 滚动轴承内、外圈轴线的夹角称为偏转角,各类轴承对允许的偏转角都有一定的限制,允许的偏转角越大,则轴承的性能越好。
三、问答题26 在机械设备中为何广泛采用滚动轴承?27 向心角接触轴承为什么要成对使用、反向安装?28 进行轴承组合设计时,两支点的受力不同,有时相差还较大,为何又常选用尺寸相同的轴承?29 为何调心轴承要成对使用,并安装在两个支点上?30 推力球轴承为何不宜用于高速?31 以径向接触轴承为例,说明轴承内、外圈为何采用松紧不同的配合。
32 为什么轴承采用脂润滑时,润滑脂不能充满整个轴承空间?采用浸油润滑时,油面不能超过最低滚动体的中心?33 轴承为什么要进行极限转速计算?计算条件是什么?34 试说明轴承代号6210的主要含义。
35 题35图示的简支梁与悬臂梁用圆锥滚子轴承支承,试分析正装和反装对轴系的刚度有何影响。
题35图四、分析计算题36 某6310滚动轴承的工作条件为径向力F r=10 000N,转速n=300r/min,轻度冲击(f p=1.35),脂润滑,预期寿命为2 000h。
验算轴承强度。
37 选择一摇臂吊车立柱的推力球轴承。
已知作用在立柱上的最大垂直载荷F a=50 000N,立柱转速n=3 r/min,立柱重量W=20 000N,立柱端的轴颈直径d=60 mm。
注:有轻度冲击(f p=1.2)。
39 某球轴承的转速n=400 r/min,当量动载荷P=5 800N,求得其基本额定寿命为7 000h。
若把可靠度提高到99%,轴承寿命是多少?若轴承寿命分别取为3 700h、14 000h,轴承可靠度是多少?40 某蜗杆轴转速n=1 440r/min,间歇工作,有轻微振动,f p=1.2,常温工作。
采用一端固定(一对7209C型轴承正安装),一端游动(一个6209型轴承)支承。
轴承的径向载荷F r1=1 000N(固定L ≥2 500h。
试校核固端)、F r2=450N(游动端),轴上的轴向载荷F x=3 000N,要求蜗杆轴承寿命h定端轴承是否满足寿命要求。
五、结构题41 分析轴系结构的错误,说明错误原因,并画出正确结构。
题41图42 分析轴系结构的错误,说明错误原因,并画出正确结构。
题42图43 分析轴系结构的错误,说明错误原因,并画出正确结构。
题43图44 分析轴系结构的错误,说明错误原因,并画出正确结构。
题44图例解1. 如图所示,安装有两个斜齿圆柱齿轮的转轴由一对代号为7210AC的轴承支承。
已知两齿轮上的轴向分力分别为F x1=3000N ,F x2=5000N ,方向如图。
轴承所受径向载荷F r1=8600N ,F r2=12500N 。
求两轴承的轴向力F a1、F a2。
解题要点:(1)求轴承的内部轴向力Fs : F s1=0.68F r1=0.68×8600=5848 N方向向右,即−→−1s F ;F s2=0.68F r2=0.68×12500=8500 N方向向左,即−−←2s F ;(2)外部轴向力合成:F x =F x2–F x1=5000-3000=2000 N方向向左,即−−←xF ;(3)求轴承的轴向力F a : 轴向力分布图为−→−1s F −−←xF −−←2s F1)“压紧、放松”判别法F s2+F x =8500N+2000N+10500N>F s1=5848N故轴有向左移动的趋势,此时,Ⅰ轴承被压紧,Ⅱ轴承被放松。
则两轴承的轴向力为F a1=F s2+F x =10500N F a2=F a2=8500N 2)公式归纳法NN F F F F N N F F F F x s s a x s s a 8500}20005848,8500max {},max {10500}20008500,5848max {},max {122211=-=-==+=+=可见,方法1)、2)结果相同。
2. 某转轴由一对代号为30312的圆锥滚子轴承支承,轴上斜齿轮的轴向分力F x =5000N ,方向如图。
已知两轴承处的径向支反力F r1=13600N ,F r2=22100N 。
求轴承所受的轴向力F a 。
解题要点:(1)求内部轴向力F s :40007.1213600211=⨯==Y F F t s N 方向向右,即−→−1s F65007.1222100222=⨯==Y F F r s N 方向向左,即−−←2s F 。
(2)求轴承的轴向力F a :−→−1s F −−←x F −−←2s F1)“压紧、放松”判别法F s1+F x =4000N+5000N=9000N>F s2=6500N故轴有向右移动的趋势,此时Ⅱ轴承被压紧,I 轴承被放松。
因此轴承的轴向力为 F a1=F s1=4000N F a2=F s1+F x =9000N 2)公式归纳法NF F F F N F F F F x s s a x s s a 9000}50004000,6500max {},max {4000}50006500,4000max {},max {122211=+=+==-=-=可见,方法1)、2)结果相同。
3. 圆锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥滚子轴承支承,已知两轴承外圈间距为72mm ,锥齿轮平均分度圆直径d m =56.25mm ,齿面上的切向力F t =1240N ,径向力F r =400N ,轴向力F x =240N ,各力方向如图所示。
求轴承的当量动载荷P 。
解题要点:(1)计算轴的支点距l由手册查得,30206轴承的支反力作用点到外圈宽端面的距离≈α13.8mm, 取α=14mm 。
故支点距l =72mm+2×14mm=100mm 。
右支点到齿宽中点的距离l 1=64mm –14mm=50mm 。
(2)计算轴承的径向力 1)轴水平面支反力(图解a )620100501240100501=⨯=⨯=t H R F F N 186010015012401001502=⨯=⨯=t HR F F N2)轴垂直面支反力(见图解b )1331002/25.56240400501002/501=⨯-⨯=-=m x r V R d F F F N5331002/25.56240400501002/1502=⨯-⨯=-=m x r VR d F F F N3)合成支反力6341336202221211=+=+=V R H R R F F F N 193553318602222222=+=+=V R H R R F F F N轴承所受的径向力与轴的合成支反力大小相等,即F r1=F R1=634N ,F r2=F R2=1935N 。
(3)计算轴承的轴向力。
查手册知,30206轴承,e =0.37, Y=1.6。
故1986.12634211=⨯==Y F F r s N 6056.121935222=⨯==Y F F r s N轴向力分布图为−−←1s F −→−2s F −→−x F ;轴承的轴向力为NF F F F N F F F F x s s a x s s a 605}240198,605max {},max {365}240605,198max {},max {122211=+=+==-=-=(4)计算当量动载荷37.057.063436511=>==e F F t a 查手册知,X=0.4, Y=1.6,取f P =1.5,则1256)6356.16344.0(5.1)(111=⨯+⨯⨯=+=a t p YF XF f P N37.031.0193560522=<==e F F t a 故X=1,Y=0,则290319355.15.1)(2222=⨯=⨯=+=r a t p F YF XF f P N4. 已知某转轴由两个反装的角接触球轴承支承,支点处的径向反力F r1=875N ,F r2=1520N ,齿轮上的轴向力F x =400N ,方向如图,转的转速n =520r/min ,运转中有中等冲击,轴承预期寿命h L h3000='。