机械设计滚动轴承计算题

轴及滚动轴承习题和例题一、选择题1.工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为。

(1) 心轴 (2) 转轴 (3) 传动轴2.工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为。

(1) 心轴 (2) 转轴 (3)传动轴3.工作时以传递转矩为2，不承受弯矩或弯矩很小的轴，称为。

(1) 心轴 (2) 转轴 (3) 传动轴4.自行车的前轴是。

(1) 心轴 (2) 转轴 (3) 传动轴5.自行车的中轴是。

(1) 心轴 (2) 转轴 (3) 传动轴6.如图所示，超重绞车从动大齿轮1和卷筒2与轴3相联接的三种形式。

图a为齿轮与卷筒分别用键固定在轴上，轴的两端支架在机座轴承中；图b为齿轮与卷筒用螺栓联接成一体，空套在轴上，轴的两端用键与机座联接；图c为齿轮与卷筒用螺栓联接成一体，用键固定在轴上，轴的两端支架在机座轴承中，以上三种形式中的轴，依次为。

(1)固定心轴，旋转心轴，转轴(2) 固定心轴，转轴，旋转心轴(3) 旋转心轴，心轴，固定心轴(4) 旋转心轴，固定心轴，转轴(5) 转轴，固定心轴，旋转心轴(6) 转轴，旋转心轴，固定心轴7.如图所示，主动齿轮1通过中间齿轮2带动从动齿轮3传递功率，则中间齿轮2的轴是。

(1) 心轴 (2) 转轴 (3) 传动轴8.轴环的用途是。

(1) 作为轴加工时的定位面 (2)提高轴的强度(3) 提高轴的刚度（4）使轴上零件获得轴向定位9.当轴上安装的零件要承受轴向力上四，采用来进行轴向固定，所能承受的轴向力较大。

(1) 螺母 (2) 紧定螺钉 (3) 弹性挡圈10.增大轴在截面变化处的过渡圆角半径，可以。

(1) 使零件的轴向定位比较可原(2) 降低应力集中(3) 使轴的加工方便11.轴上安装有过盈配合零件时，应力集中将发生在轴上。

(1)轮毂中间部位 (2)沿轮毂两端部位 (3) 距离轮毂端部为1/3轮毂长度处12.采用表面强化如辗压、喷丸、碳氮共渗、氮化、渗氮、高频或火焰表面淬火等方法，可显著提高轴的。

机械设计滚动轴承计算题(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--如图所示的轴系，已知轴承型号为30312，其基本额定动载荷C r=170000N，e=；F r1=11900N，F r2=1020N，F ae=1000N，方向如图所示；轴的转速n=980r/min；轴承径向载荷系数和轴向载荷系数为：当F a/ F r ?e时，X=1，Y=0；当F a/ F r ?e时，X=，Y=；派生轴向力F d=F r/(2Y)，Y为F a/F r?e时的Y 值。

载荷系数f p=，温度系数f t=1。

试求轴承的寿命。

F r1F r2F ae12解：（1）画派生轴向力方向F r1F r2 1 2F aeF d1F d2（2）计算派生轴向力F dF d1=F r1/（2Y ）=11900/（2×）=3500NF d2=F r2/（2Y ）=1020/（2×）=300N （3）计算轴向力F aF ae + F d1=1000+3500=4500N>300N=F d2 轴承2被“压紧”，轴承1被“放松” F a1=3500N ，F a2=F ae + F d1=4500N （4）计算载荷系数F a1/ F r1＝3500/11900＝<= e ，所以取X 1＝1，Y 1＝0F a2/ F r2＝4500/1020＝>=e ，所以取X 2＝，Y 2＝（5）计算当量动载荷PP 1＝f p (X 1F r1+Y 1F a1)=×(1×11900+0×=14280N P 2＝f p (X 2F r2+Y 2F a2)=××1020＋×4500)＝ P =max{P 1，P 2}=14280N（6）计算轴承寿命L h65518h 1428017000019806010601066h ≈⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=εεP C f n L t 2、某轴两端各用一个30208轴承支承，受力情况如图。

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。

机械设计期末考试滚动轴承题库试题齐齐哈尔大学考试中心制作机械设计试卷试卷号:30学校:齐齐哈尔大学院系:专业: 年级: 班级:学号:______ 姓名:_______考试时间:120分钟试卷总分:100(请考生注意，本试卷共61页)大题一二三四五六七成绩一. 是非题:正确的在()中写“，”，错误的在()中写“,”(本大题共 59 小题，每小题-5分，总计 -295 分 )1、滚动轴承座圈和滚动体的常用材料是45钢调质。

( )2、滚动轴承座圈和滚动体的常用材料是GCr15淬火，硬度为61~63HRC。

( )3、推力球轴承不能承受径向载荷。

( )4、滚动轴承一般由内座圈、外座圈、滚动体和保持架四部分组成，有些滚动轴承可以缺少其中某一部分或某几部分，但滚动体是不缺少的。

( )5、深沟球轴承6206(旧206)内圈与轴的配合可以标注为,30k6。

( )6、深沟球轴承6308(旧308)内圈与轴的配合可以标注为,40k6。

( )7、圆锥滚子轴承30210(旧7210)内圈与轴的配合可以标注为,50m6。

( )8、角接触球轴承7211(旧36211)内圈与轴的配合可以标注为,55m6。

( )9、推力球轴承51205(旧8205)紧圈与轴的配合可以标注为,25k6。

( )H710、深沟球轴承6206(旧206)内圈与轴的配合在装配图上可以标注为。

,30f7( )11、深沟球轴承6206(旧206)内圈与轴的配合在装配图上可以标注为,30f7。

( )H712、深沟球轴承6206(旧206)外圈与孔的配合在装配图上可以标注为。

,62h6( )H713、深沟球轴承6308(旧308)外圈与孔的配合在装配图上可以标注为。

,90h6( )H714、圆锥滚子轴承30210(旧7210)外圈与孔的配合在装配图上可以标注为。

,90h6( )- 1 -齐齐哈尔大学考试中心制作15、角接触球轴承7211(旧36211)外圈与孔的配合在装配图上可以标注为H7。

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。

滚动轴承一选择题(1) 下列各类轴承中，C 能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用;而 D则具有良好的调心作用。

A. 短圆柱滚子轴承B. 推力球轴承C. 圆锥滚子轴承D. 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 D 。

A. 塑性变形B. 胶合C. 磨损D. 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 B 。

A. 6208B. N208C. 30208D. 51208(4) 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是 D 。

A. 只能承受径向载荷B. 单个轴承能承受双向载荷C. 只能承受轴向载荷D. 能同时承受径向和单向轴向载荷(5) 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指 D 。

10转时，所受的载荷A. 该轴承的使用寿命为610小时时，所能承受的载荷B. 该轴承使用寿命为610转时，所能承受的载荷C. 该轴承平均寿命为610转时，所能承受的最大载荷D. 该轴承基本额定寿命为6(6) 判别下列轴承能承受载荷的方向：6310可承受 D ;7310可承受 B ;30310可承受 B ;5310可承受C ;N310可承受 A 。

A. 径向载荷B. 径向载荷和单向轴向载荷C. 轴向载荷D. 径向载荷与双向轴向载荷(7) 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率最大为 C 。

A. l%B. 5%C. 10%D. 50%(8) 以下各滚动轴承中，承受轴向载荷能力最大的是 A ，能允许的极限转速最高的是B。

A. 5309B. 6309/P5C. 30309D. 6309(9) 对滚动轴承进行油润滑，不能起到C的作用。

A. 降低摩擦阻力B. 加强散热、降低温升C. 密封D. 吸收振动(10) 在进行滚动轴承组合设计时，对支承跨距很长，工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑 A 。

A. 将一端轴承设计成游动的B. 采用内部间隙可调整的轴承C. 轴颈与轴承内圈采用很松的配合(11) 同一根轴的两端支承，虽然承受载荷不等，但常采用一对相同型号的滚动轴承，这是因为除 C 以外的下述其余三点理由。

！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。

一、滚动轴承：选择课后习题16题16、如图所示：一对7306AC 型角接触球轴承。

已知：1r F =3000N ，2r F =1000N ，a F =500N ，n=1200r/min ，载荷平稳，常温下工作，求轴承寿命（小时）。

提示：7306AC 轴承：r C =25.2kN ，s F =0.68r F ， =0.68， >r A F F /时，X=0.41，Y=0.87， ≤r A F F /时，X=1，Y=0。

解：两轴承的附加轴向力为N F F F F F NF F NF F s a a s a r s r s 6801180500680680100068.068.020********.068.022212211===+=+==⨯===⨯==>==393.03000118011r a F F ===68.0100068022r a F F 由已知条件，可求得当量动载荷由于载荷平稳，根据附表13-2，取0.1=d f ，则N F Y F X f P a r d 6.2256)118087.0300041.0(0.1)(11111=⨯+⨯⨯=+=N F Y F X f P a r d 1000100010.1)(0Y 222222=⨯⨯=+=∴=，由于最后可求得两轴承寿命h P Cr n L h P Cr n L h h 222264)(601019342)(6010326210316110≈=≈=二、轴：选择课后习题第12题已知一根传动轴的传递功率为37kW ，转速n=900r/min 。

若轴的许用扭切力为40MPa ，试求该轴的直径。

解：转矩T=9550n P =9550N 39390037=⨯·m 由扭转强度条件][T TT W T ττ≤= m T d d d W T T 0365.010402.0393][2.02.016/36333=⨯⨯=≥≈=τπ 即该轴的直径应为0.0365m 。

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。

习题解答17.1 某一深沟球轴承，在径向载荷F r =7150N 作用下，能以n=1800r/min 的转速工作3000小时，试求此轴承的额定动载荷C 值。

解 由式17.5得εh L n P C C '16670'=≥ 在本题中，L h ’=3000h ，n=1800r/min ，F r =7150N ，f p =1(表17.8)，ε=3。

故轴承的额定动载荷N C 491053000166701800715013=⨯⨯⨯≥ 17.2 根据工作条件，决定选用深沟球轴承，轴承载荷F r =5500N ，F a =2700N ，轴承转速n=1250rpm ，运转时，有轻微冲击，预期计算寿命h=4000小时，已知轴径d≥60mm ，试选择其型号。

解 根据题意轴径不小于60mm ，试选6312型轴承进行校验计算，查手册C=81.8KN ，C 0r =51.8KN 。

由表17.7得，,052.0518002700==Or a C F 应用线性内插法求e ()254.0028.0052.0028.0056.022.026.022.0=---+=e ,49.055002700e F F r a >==取X=0.56，Y=1.75 N YF XF P a r 7805270075.1550056.0=⨯+⨯=+=KN L n P C h 55.5240001667012507850'16670'3=⨯⨯==ε 因为C C '>，故6312轴承合适。

17.3 一传动轴上正安装一对单列角接触轴承，已知两轴承的径向载荷分别为F r1=1580N ，F r2=1980N ，外加轴向力F A =880N ，轴径d=40mm ，转速n=2900r/min ，有轻微冲击，常温下工作，要求轴承使用寿命L h =5000小时，用脂润滑，试选择轴承的型号。

解 参考p372图17.9，F a 向右在选型时必须采用试算法，因为求当量动载荷时，系数X ，Y 和轴承型号、r a C F 0/比值及相应的e 值有关，因此必预先选定一个轴承型号。