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机械设计---轴承计算题

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1 1. 图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为Fr1=2000N，Fr2=4000N,轴上作用的轴向外载荷KA=1000N，轴承内部派生轴向力S的计算式为S=0.7Fr，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.87；Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0，e=0.68；载荷系数fp=1.0.试计算：

（1）两个轴承的轴向载荷Fa1、Fa2;

（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2

1. 解 （1）S1=0.7Fr1=0.7×2000=1400N

S2=0.7Fr2=0.7×4000=2800N

S1、S2方向如第29题答案图。

 S1+KA=1400+1000=2400N

轴承1“压紧”，Fa1=S2-KA=1800N „„„„„„（3分）

轴承2“放松”，Fa2=S2=2800N „„„„„„（3分）

（2）eFFra9.02000180011

NFYFXfParp2386)180087.0200041.0(0.1)(11111„（3分）

eFFra7.04000280022

NFYFXfParp4076)280087.0400041.0(0.1)(22222

2.下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为1RF=2000N，2RF= 4000N，轴上作用的轴向外加载荷XF =1000N,轴承内部附加轴向力SF的计算为SF=0.7RF，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比ARFF＞e时，X= 0.41，Y= 0.87，当ARFF≤e，X=1，Y= 0，e = 0.68，载荷系数fp = 1.0，试计算：

2 （1）两个轴承的轴向载荷FA1、FA2； （2）两个轴承的当量动载荷P1、P2。

解：（1）1122120.70.720001400............................10.70.740002800...........................1140010002400.........................1SRSRSXSFFNFFNFFF分分分

轴承1为压紧端，轴承2为放松端…………………………………1分

1222800100018002800AASFNFFN…………………………………….2分

(2)111111111222218000.90.68,0.41,0.87..........................12000()20000.410.8718002386...............128000.70.68,0.41,0.87..........................14000ARpRAARFeXYFPfXFYFNFeXYF分分22222()40000.410.8728004076..............1FRAPfXFYFN分分

3．一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。已知轴承1和轴承2 的径向载荷分别为R1=2000N,R2=4000N,轴上作用的轴向载荷Fa=800N(指向轴承2)，轴承的派生轴向力S的计算式S=0.68R，e=0.68，X=0.41,Y=0.87。轴承载荷有轻微冲击，载荷系数fF=1.2，工作温度不大于120C。试求：

(1) 轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2；

(2) 轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2。

解:(1)计算轴承的轴向载荷

S1=0.68R1=0.68×2000=1360 N

S2=0.68R2=0.68×4000=2720 N

S1、S2方向见图2

因为Fa+ S2=800+2720=3520 N＞S1

所以 轴承1“压紧”，A1= Fa+

S2=800+2720=3520 (2分)

轴承2“放松”，A2= S2=2720 N(2分)

（2）计算轴承的当量动载荷

轴承1 A1/R1=3520/2000=1.76＞e=0.68,则取

X1=0.41,Y1=0.87

P1=fF(X1R1+Y1A1)

=1.2×(0.41×2000+0.87×3520)=3882.4 N (2分)

轴承2 A2/R1=2720/4000=0.68≤e=0.68,则取

X2=1,Y2=0

P2=fFX2R2

=1.2×1×4000=4800 N (2分)

图2 第六大题第23小题答案图

3

4. 某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力SF＝0.68RF，e＝0.68。当RAFF≤e时，X＝1，Y＝0；当RAFF＞e时，X＝0.41，Y＝0.87。问哪个轴承的寿命低？

解：（1）1168.0RsFF＝2720400068.0（N） ―――――――――1.5分

2268.0RsFF＝1700250068.0（N） ―――――――――1.5分

（2）260090017002xsFF（N）＜27201sF（N）

故 1AF27201sF（N） ――――――――――――――――3分

182090027201xsFF（N）＞17002sF（N）

故 2AF18201xsFF（N） ―――――――――――――3分

eFFRA68.04000272011，则X＝1，Y=0。

则 )2720040001()(1111P1PARPfFYFXfF＝4000Pf（N）

――――――――――――――――――3分

728.02500182022RAFF＞e，则 X＝0.41，Y＝0.87。

则 )182087.0250041.0()(2222P2PARPfFYFXfF

Pf3500（N） ――――――――――――――― ――3分

由于 P1F＞P2F ，故轴承1的寿命短。

5.图示为一蜗杆轴用两个角接触球轴承支承。已知蜗杆所受轴向力xF＝580N，两轴承的径Fx=900NFR1=4000NFR2=2500N12

4 向力为：1RF＝935N，R2F＝1910N，载荷性质系数Pf＝1.1。试计算两个轴承的当量动载荷。

注：＊内部轴向力SF＝eFR， e＝0.36。

＊ 当 RAFF≤e时，X＝1，Y＝0；当RAFF＞e时，X＝0.41，Y＝0.87。

解：（1）)(6.336)(93536.036.011NNFFRs ――2分

)(6.687)(191036.036.022NNFFRs

―― 2分

（2）)(6.12675806.6872NFFxs ＞)(6.3361NFs

故 )(6.126721NFFFxsA ―――――――――――3分

)(4.2435806.3361NFFxs＜)(6.6872NFs

故 )(6.68722NFFsA ―――――――――――――－3分

（3）36.19356.126711RAFF＞e，故 41.01X，87.01Y

78.1634)6.126787.093541.0(1.1)(11111ARPPFYFXfF（N）

eFFRA36.1019106.68722，故 12X，02Y

2101)6.687019101(1.1)(22222ARPPFYFXfF（N） ―――――4分

6. 如图所示的轴系，轴系受力如图所示，请确定每个滚动轴承所受的轴向力大小。其中FR1=20KN，FR2=2KN，Fa=5KN，内部轴向力S=0.7FR。

解： S1=14KN S2=1.4KN （2分） 12FxFR1FR2

5 S2+Fa=1.4+5=6.4KN

轴承1被放松 轴承2被压紧 (2分)

Fa1=14KN Fa2=9KN （4分

7. 一机械传动装置，采用一对角接触球轴承，暂定轴承型号为7307AC。已知轴承载荷R1=1200 N，R2=2050 N，FA=880 N，转速n=5000 r/min，运转中受中等冲击，预期寿命Lh=2000

h，试问所选轴承型号是否恰当？（注：70000AC型轴承的内部轴向力为0.7R；对70000AC型轴承，e=0.68；当A/R> e时，X=0.41、Y=0.87；当A/Re时，X=1、Y=0；fT=1；fF=1.5；7307AC轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。）（14分）

解：（1）先计算轴承1、2的轴向力A1、A2：

两个70000AC型轴承的内部轴向力为

11220.70.71200840N0.70.720501435NSRSR

因为 21N 1720880840SFSA

所以 N172012AFSA， N84011SA

（2）计算轴承1、2的当量动载荷：

70000AC型轴承e=0.68，而

68.084.02050172068.07.012008402211RARA

所以X1=0.41、Y1=0.87；X2=0.41、Y2=0.87。故径向当量动载荷为

120.4112000.878401222.8 N0.4120500.8517202302.5 NPP

（3）计算所需的径向额定动载荷C

因两端选择同样尺寸的轴承，而P2＞P1，故应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算依据。

N 05.2913020001050006015.23025.110603/163/1622hTPLnfPfC

因为 C2＜C，故所选7307AC轴承合适。

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机械设计基础2练习题--轴

机械设计基础2练习题--轴

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主，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 轴环的作用是 。

（1）作为轴加工时的定位面 （2）提高轴的强度 （3）使轴上零件获得轴向定位

6 下列几种轴向定位结构中， 定位所能承受的轴向力较大。

（1）圆螺母（2）紧定螺钉（3）弹性挡圈

7 在轴的初步计算中，轴的直径是按 进行初步确定的。

（1）抗弯强度（2）抗扭强度（3）轴段的长度（4）轴段上零件的孔径

8 转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据 来进行计算或校核。

（1）抗弯强度 （2）扭转强度 （3）弯扭合成强度

9 图示为起重铰车从动大齿轮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，轴固定不动；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、转动心轴 、转轴 （2）固定心轴、转轴、转动心轴

（3）转动心轴、转轴、固定心轴 （4）转动心轴、固定心轴、转轴

（5）转轴、固定心轴、转动心轴 （6）转轴、转动心轴、固定心轴

二、分析计算题

1 已知图示轴传递的功率kWP5.5，轴的转速min/500r，单向回转，试按扭转强度条件估算轴的最小直径，并估计轴承处及齿轮处的直径。

机械设计习题与答案22滑动轴承

机械设计习题与答案22滑动轴承

1 二十二章滑动轴承习题与参考答案

一、选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)

1 验算滑动轴承最小油膜厚度hmin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P

2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 。

3 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][pvpv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

7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度hmin不够大，在下列改进设计的措 2 施中，最有效的是 。

A. 减少轴承的宽径比dl/ B. 增加供油量

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r

3．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）18CrMnTi

2. 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 。

滚动轴承习题及答案

滚动轴承习题及答案

滚动轴承

一、选择题

11-1．滚动轴承代号由前置代号、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

11-2．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

11-3．________只能承受径向载荷;

A．深沟球轴承 B. 调心球轴承

C. 圆锥滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承

11-4．________ 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. 调心滚子轴承

11-5．________ 不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷;

A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承

C. 圆柱滚子轴承 D. 调心球轴承

11-6．角接触轴承承受轴向载荷的能力,随接触角α的增大而________;

A．增大 B.减小

C．不变 D．不定

11-7．有a7230C和b7230AC两种滚动轴承,在相等的径向载荷作用下,它们的派生轴向力Sa和Sb相比较,应是________;

A．Sa ＞ Sb B．Sa = Sb