第章习题及解答终审稿.docx
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第章习题及解答终审稿
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第章习题及解答
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。
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；
6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
可知,当额定动载荷从C增为2C时,寿命增加应为
（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Lh下降为Lh/2
解:
由公式
可知,当其当量动载荷从P增为2P时,寿命下降应为
（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
可知,当工作转速由n增为2n时，其寿命为原来的
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。
（a）1%（b）5%（c）10%（d）50%
12.7一矿山机械的转轴，两端用6313深沟球轴承；每个轴承受径向载荷R=5400N，轴的轴向载荷A=2650N，轴的转速n=1250r/min，运转中有轻微冲击，预期寿命Lh=5000h，问是否适用
解:
（1）由机械零件设计手册得6313深沟球轴承的C0=56500N,A/C0=2650/56500=,查表得e=
（2）而A/R=2650/5400=＞e,查表得X=,Y=,故径向当量动载荷为P=×5400+×2650=
（3）由机械零件设计手册得6313深沟球轴承的C=72200,因t<100C，由表查得fT=1，因载荷有轻微冲击，由表查得fF=，对球轴承取=3。
将以上有关数据代入下式
＞5000,
故该深沟球轴承适用。
12.8根据工作条件，某机械传动装置中轴的两端各采用一深沟球轴承，轴颈直径d=35mm，转速n=1460r/min，每个轴承受径向负荷R=2500N，常温下工作，负荷平稳，预期寿命Lh=8000h，试选择轴承的型号。
解:
（1）初选轴承的型号为6307,由机械零件设计手册得6307深沟球轴承的C0r=17800N,Cr=25800
（2）由于轴承在常温下工作,由表查得fT=1，载荷负荷平稳，由表查得fF=，对球轴承取=3。
将以上有关数据代入下式
得
＞Lh=8000h
故可选轴承的型号为6307。
12.9一深沟球轴承6304承受径向力R=4kN，载荷平稳；转速n=960r/min，室温下工作，试求该轴承的额定寿命，并说明能达到或超过此寿命的概率。
若载荷改为R=2kN时，轴承的额定寿命是多少
解:
（1）由于轴承在常温下工作,由表查得fT=1，载荷负荷平稳，由表查得fF=，对球轴承取=3。
将以上有关数据代入下式
得
h
能达到或超过此寿命的概率为10%。
若载荷改为R=2kN时，则轴承的额定寿命为
h
12.10图所示为一对7209C轴承，承受径向负荷R1=8kN，R2=5kN，试求当轴上作用的轴向负荷为FA=2kN时，轴承所受的轴向负荷A1与A2。
图图
解:
（1）计算轴承1、2的轴向力AA、AB
由表可知70000C型轴承的内部轴向力SA、SB为
S1==×8=4kN
S2==×5=kN
因为
S2＋FA=+2=＞S1=4
所以轴承1被压紧,则二轴承所受的轴向负荷A1与A2为
A1=S2＋FA=kN
A2=S2=kN
12.11如图中一对30307圆锥滚子轴承，已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为R1=584N，R2=1776N，轴上作用的轴向载荷FA=146N。
轴承载荷有中等冲击，工作温度不大于100°C，试求轴承1和轴承2的当量动载荷P。
解:
（1）计算轴承1、2的轴向力AA、AB
由机械零件设计手册得30307圆锥滚子轴承的Cr=71200N,C0r=50200N,Y=,e=
表可知圆锥滚子轴承轴承的内部轴向力SA、SB为
S1=R1/2Y=584/（2×）=N
S2=R2/2Y=1776/（2×）=N
因为
S2＋FA=+146=＞S1=
所以轴承1被压紧,则二轴承所受的轴向负荷A1与A2为
A1=S2＋FA=N
A2=S2=N
（2）计算轴承1、2的当量动载荷
查表18-11可得X1=、Y1=；X2=1、Y2=0。
故当量动载荷为
12.12一双向推力球轴承52310，受轴向负荷A=4800N，轴的转速n=1450r/min，负荷有中等冲击，试计算其额定寿命。
解：
（1）查机械零件设计手册得52310的Cr=kN
（2）P=A=4800N
（3）取fT=，fF=，则轴承的额定寿命为
h
12.13某机械的转轴，两端各用一个径向轴承支持。
已知轴颈d=40mm，转速n=1000r/min，每个轴承的径向载荷R=5880N，载荷平稳，工作温度t=125°C，预期寿命Lh=5000h，试分别按深沟球轴承和圆柱滚子轴承选择型号。
并比较之。
解：
（1）初选深沟球轴承和圆柱滚子轴承型号为6208（Cr=22800,C0r=15800）和N2208（Cr=36500,C0r=24000）
（2）由表查得fT=，载荷负荷平稳，由表查得fF=，对球轴承取=3,对滚子轴承=10/3。
将以上有关数据代入下式
对球轴承
h,不满足要求,
再选6408（Cr=50200,C0r=37800）,得
h
对圆柱滚子轴承
h
可看出圆柱滚子轴承比球轴承的承载能力大得多。
12.14根据工作要求选用内径d=50mm的圆柱滚子轴承。
轴承的径向载荷R=kN，轴的转速n=85r/min，运转条件正常，预期寿命Lh=1250h，试选择轴承型号。
解：
（1）初选圆柱滚子轴承型号为N410（Cr=11500）
（2）P=R=39200N
（3）取fT=，fF=,代入下式,得
h
所选轴承型号为N410合适。
12.15一齿轮轴由一对30206轴承支承，支点间的跨距为200mm，齿轮位于两支点的中央。
已知齿轮模数mn=2.5mm，齿数z1=17，螺旋角b=°，传递功率P=kW，齿轮轴的转速n=384r/min。
试求轴承的额定寿命。
解：
（1）计算齿轮的作用力
N·mm
N
N
N
（2）计算轴向力
R2V=R1V=R1H=R2H=
轴承采用面对面布置,因S2+FA=+=1342>S1,故轴承1被压紧,轴承2被放松。
则A1=1342N，A2=N
（3）计算轴承的寿命
查手册得30206的Cr=kN,C0r=kN,e=,Y=
P1=+=×+×1342=N。
P2=R2=N
取fT=，fF=
则
h
12.16指出图中各图的错误，说明其错误原因，并加以改正。
图
解：
（a）编号见图。
1.轴肩过高，应低于轴承内圈端面高度；2.轴应比轮毂短2~3mm；3.键槽太长，应缩短；4.套筒过高，应低于轴承内圈端面高度；5.应留间隙；6.应设密封；7.应有轴向定位（轴肩）；8.应有周向定位（键）。
9.装轴承的轴段太长,轴承右端的轴径应缩小。
10.两端的轴承端盖应有调整垫片。
解：
（b）1.左边轴承的轴肩过高，应低于轴承内圈端面高度；2.轴应比蜗轮轮毂短2~3mm；3.右边轴承的套筒过高，应低于轴承内圈端面高度；4.联轴器不应与轴承端盖接触,应分开;5.联轴器右端不应加压板,应去掉;6.两端的轴承端盖应有调整垫片。
7.二个键槽应在同一母线上。
解：
（c）1.应留间隙，应设密封；2.轴承端盖没有顶住轴承外圈;3.二端轴承端盖应有调整垫片;4.轴承座孔不需要凸肩;5.轴环过高，应低于轴承内圈端面高度；6.箱体应有约高2-3mm的凸台,7.应有套筒定位,作轴承和齿轮的轴向固定;8.键槽太长，应缩短。
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