第十八章滚动轴承.docx
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第十八章滚动轴承
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)P2
18.1.5 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)滚子轴承较高
d)小尺寸的,滚子轴承较高;大尺寸的,球轴承较高。
18.1.10 手册中列有各种类型的滚动轴承的极限转速__________ 。
a)设计时必须严格遵守,不得超过
b)载荷低于额定动载时,可以超过
c)不是一成不变的,当采取可靠的润滑,冷却措施时,可以在高于极限转速1~2倍的条件下运转
d)不是一成不变的,当采用回火温度高于普通回火温度的轴承时,极限转速可以随之大大提高
18.1.11 推力球轴承不适合高速转速的轴,这是因为高速时__________,从而轴承寿命严重降低。
a)冲击过大 b)滚动体离心力过大
c)圆周速度过大 d)滚动阻力过大
18.1.12 同一根轴的两端支承,虽然承受载荷不等,但常采用一对同型号的滚动轴承,这是因为除__________以外的以外三条理由。
a)采购同类型号的一对轴承比较方便
b)安装轴承的两轴颈直径相同,加工方便
c)两轴承孔内径相同,加工方便
d)一次镗出的两轴承孔中心线能与轴颈中心线重合,有利于轴承正常工作
18.1.13 滚动轴承轴向预紧措施主要用于__________。
a)高速回转机械主轴中,如鼓风机等,由于由于内部游隙消失,轴承运转时的噪音大大
降低
b)大型重载机械中,由于内部游隙消失,各滚动体之间载荷分布均匀化,使轴承承载能
力大大提高
c)冲击振动严重的机械中,由于内部游隙消失,有效地防止了轴的窜动,使附加动载荷
降低,提高了轴承工作可靠性
d)精密机床主轴中,如螺纹磨床等,由于预紧,提高了支承刚度和旋转精度,使加工精
度大大提高
18.1.14 滚动轴承在径向载荷作用下,内外圈工作表面上均产生周期变化的接触应力,从两者应
力变化情况来分析比较,__________。
a)转动套圈受力情况较有利 b)静止套圈受力情况较有利
c)两者受力情况基本相同
18.1.15 滚动轴承若用在不重要的场合,可靠度可降低到80%,则它的寿命__________。
a)增长 b)缩短 c)不变
18.1.16 滚动轴承内径尺寸偏差与绘图国标标准偏差__________。
a)相同 b)负值 c)正值
18.1.17 为了提高圆柱齿轮减速器的刚度,一对向心推力承受应该__________。
a)反装 b)正装 c)同向装
18.1.18 滚动轴承的转动圈与轴的配合应选的配合,而固定圈与机座的配合应选 ________
配合,游动圈及经常拆卸的轴承应采用 __________的配合。
a)较松 b)松一些 c)紧一些
18.1.19 在选择轴承型号时,进行寿命计算、静载荷计算和校核极限转速分别是针对__________ 、__________和__________ 失效。
a)塑性变形 b)磨损 c)胶合 d)疲劳点蚀
18.1.20 就滚动体外形来说 __________形承载能力最高, __________形抗振最好, __________形径向尺寸最小, __________形极限转速最高, __________形极限转速最低, __________形抗轴向力最好,而 __________形有自位能力。
a)球 b)柱 c)锥 d)球面(调心)
e)螺旋 f)针
18.1.21 就Lh=(16670/n)(C/P)10/3,则当载荷P增大1倍,寿命__________ ,当额定动载C增大1
倍,寿命 __________,当转速n增大1倍,则寿命__________ 。
a)增大10倍 b)降低10倍 c)增大1倍 d)降低1倍
18.2 填空题
18.2.1 滚轴承的基本额定动负荷C是指_____________________________________可靠度为____________________。
基本额定寿命的意义为_____________________________________________,其单位为 __________或 __________。
18.2.2 滚动轴承的寿命计算公式为 ____________________式中L表示 __________ ,C表示 __________,P表示 __________。
球轴承时ε等于 __________,滚子轴承时ε等于 __________。
18.2.3 当量负载P:
为了与C在相同的条件下作比较,对于向心和向心推力轴承,当量动负荷为 _____________________________ ,对于推力轴承为____________________ ,当量动负荷的
定义是______________________ 。
18.2.4 设自行车轴承寿命公式为Lh10=(16670/n)(C/P) ,令带人(P=2P)并骑快车(n=2n)则表明轴承的
破损速度相当与_________________________________。
18.2.5 常见滚动轴承失效形式为 __________和 __________
其对应的计算准则是__________________________________________________和______________________________________。
18.2.6 从某当量动负荷曲线发现,当轴向载荷稍增大一些反而对轴承寿命有利的异常现象可解释为_______________________________________________________
18.2.7 P=fp(XFr+YFa)式中,X是 __________,Y是 __________,它们的值取决于 _______________________________________________ 。
而f是 __________,取决于______________________________________。
18.2.8 轴向力F是由 __________和 __________组成,但由于随着轴承配置的不同和总的轴向力的大小和方向的不同,轴承上受到的轴向力不同,其方法归纳为;根据结构先判明__________________________ ,再分析哪一轴承被____________________________________________________________ 。
18.2.9 滚动轴承的静负荷计算的原则是_______________________________ ;其条件式为Por≤Co/So,式中So __________ ;轴承的额定静负荷Co是__________ ,P是假想的径向载荷,其含义是__________________________________ ,其计算公式是____________________________
18.2.10 一般在机器中,轴系的位置是靠轴承来固定的,在双支点轴承的轴系中,常见的轴向固定方式有1、__________ 用于 __________ ;2、__________ 用于 __________ ;3、__________ 用于 __________。
18.2.11 成对使用的角接触轴承,一般有三种安装方式:
正装、反装、同向安装,一般机器都用于 __________,因为 __________________________________ 。
18.2.12 轴承的调整包括1、__________2、________________________________
18.2.13 轴承的预紧就是在安装时,使______________________ 以消除 __________ ,并使滚动体和内外套圈之间产生 __________ 以提高轴承的__________ 和 __________ ,减少 __________ 。
18.2.14 轴承润滑的作用主要是降低轴承的 __________ 和 __________ ,也有吸振、 _______________________________________ 等作用。
18.2.15 轴承的密封作用主要是为了防止 _____________________ 侵入轴承和阻止 __________________________ ,密封方法有两大类:
1、__________ ,一般用于_____________________ ;2、__________ 一般用于 ______________________ 。
18.3 简答题
18.3.1 为什么在现代机械设备中滚动轴承的应用越来越广泛?
18.3.2 滚动轴承有哪些元件组成?
各元件起什么作用?
它们常用什么材料?
18.3.3 滚动轴承分哪几类?
试绘出六种类型(6类、1类、2类、7类、3类、5类)滚动轴承的结构示意图,并讨论以下问题:
a)何为轴承的调心性能?
哪些轴承具有调心性能?
b)哪几种轴承能调间隙?
哪几种轴承不适合高速?
为什么?
c)角接触轴承为什么常成对使用?
18.3.4 根据下列滚动轴承代号,比较其结构尺寸,指出类型、精度、内外径、宽度及结构的特殊变化:
6215、32208、7214C、51206、12208、
18.3.5 试比较2315、6215、32215这三种轴承,内径d是多少?
哪种轴承极限转速最高?
为什么?
哪种轴承承受径向载荷能力最大?
哪种轴承承受轴向载荷能力最大?
18.3.6 选择滚动轴承的类型时要考虑哪些因素?
下列机械设备各应选择何种类型的轴承?
18.3.7 分别指出受径向载荷的滚动轴承,当外圈不转或内圈不转时,不转的套圈上哪点受力最大?
18.3.8 作用在轴承上的径向力在滚动体之间是怎样分布的?
18.3.9 滚动轴承的主要失效形式有哪些?
引起失效的原因是什么?
18.3.10 何谓滚动轴承的基本额定寿命?
何谓基本额定动负荷C?
何谓当量动负荷?
18.3.11 某轴承的基本额定寿命计算结果为10000h,在正常工作条件下,实际只使用了8000h之后,轴承就出现了点蚀,试解释其原因?
18.3.12 滚动轴承的当量动负荷与基本额定动负荷有什么区别?
在当量动负荷超过基本额定动负荷时,该轴承是否可用?
18.3.13 角接触型轴承的内部轴向力是怎样产生的?
它的大小和方向和哪些因素有关?
18.3.14 所谓角接触轴承的“正装”和“反装”这两种安装方式各有何长处?
18.3.15 当转轴受径向和轴向载荷的联合作用时,怎样计算角接触型轴承或深沟球轴承的轴向载荷?
计算过程有何不同?
18.3.16 某二级斜齿圆柱齿轮减速器,如图所示,已知斜齿轮1上的三个分力分别为FFF,问斜齿轮1的旋向应怎样选择更有利于1轴轴承的寿命?
18.3.17 滚动轴承的组合设计要考虑哪些问题?
18.3.18 滚动轴承支承结构形式有哪几种?
各适用于什么场所?
18.3.19 如图所示,试分析三组对比结构中轴承的支承刚度哪一种好?
为什么?
18.3.20 滚动轴承的配合是怎样规定的?
有何特点?
18.3.21 对滚动轴承进行预紧的目的是什么?
常见的预紧方法有哪几种?
是否任何情况下都要预紧?
18.3.22 如何考虑选择滚动轴承的润滑方式,润滑剂以及相应的密封装置?
18.4 计算题
18.4.1 圆锥滚子轴承,受力情况如下,求出其计算载荷各为多少?
F a/Fr≤e
F a/F r>e
e
X
Y
X
Y
0.4
1
0
0.4
1.5
18.4.2 一只6308轴承受载荷Fr1=4000N,以转速n=500r/min运行一半的时间。
后又承受载荷Fr2=2000N,以转速n=1000r/min运行其余一半时间,该轴承寿命(以小时计)。
18.4.3 图示斜齿圆柱齿轮减速器低速轴转速n=196r/min,以FT=1890N,FR=700N,FA=360N,轴颈处直径d=30mm,轴承预期寿命Lh=20000h,fd=1.2,试选择轴承型号。
1选用单列向心球轴承; 2选用圆锥滚子轴承
18.4.4 某减速器一根轴用两个30310轴承支承,两轴承径向载荷分别为Fr1=8000N,Fr2=2000N,作用在轴上的轴向载荷分别为FA1=2000N,FA2=1000N,工作转速n=350r/min,常温下工作,载荷有中等冲击,试计算轴承的寿命。
18.4.5 某在常温下工作的减速器主动轴,其布置情况如图,轴上功率由外伸端的带轮输出,三角带作用在轴上的力Q=2020N,轴的转速n=1400r/min,斜齿圆柱齿轮的圆周力FT=1780N,径向力FR=662N,轴向力FA=378N,赤裸那分度圆直径d=42.94mm,载荷平衡,初步选用6类深沟球轴承,预期寿命为10000h,试确定此轴承的型号(轴承支承形式为两端固定,安装轴承处的轴颈为30mm)。
18.4.6 一起重吊钩轴径为45mm,起重量为3吨,试选择单向推力轴承的型号。
18.4.7 某一轴系布置如图所示,左端轴承型号为N310,右端两个轴承型号为7310AC,轴的转速n=1450r/min,荷载有轻微的冲击,常温下工作,求各支点轴承的寿命。
18.4.8 轴上各零件的结构及轴向尺寸、位置如图所示,试按轴承固定方式为两端固定设计轴的结构。
18.4.9 轴上零件的轴向尺寸、位置和结构如图所示,试按轴承固定方式为一固一游设计轴的结构。
18.4.10 分析图示齿轮轴轴系的错误结构,并改正,轴承采用脂润滑。
18.4.11 指出图示轴系中的错误结构,并改正。
18.4.12 指出图示轴系中的错误结构,并改正
18.4.13 如图所示二级圆柱斜齿轮减速器的高速轴,其转速你n1=572r/min,轴颈d=35mm,运转时有中等冲击,工作温度小于100℃。
根据工作条件,采用两个型号为7207C的轴承,面对面安装。
已知齿轮分度圆直径d1=45.918mm,齿轮轴向力FA=385N,径向力FR=704N,圆周力FT=1896N,三角带作用在轴上的拉力分别为QH=791N,QV=154N,预期轴承寿命L′10h=16000h。
验算所选轴承是否合适。
18.5 典型例题分析
18.4.13 题解
(一) 计算轴承支反力
1. 水平支反力
R1H=(385×22.96+704×144-791×104)/202=139N
R2H=(704×58+791×306-385×22.96)/202=1357N
2. 垂直支反力
R1V=(1896×144+154×104)/202=1430N
R2V=(1896×58—154×306)/202=311N
3. 合成支反力
Fr1=(R21H+R21V)=(1392+14302)=1438N
Fr2=(R22H+R22V)=(13572+3112)=1392N
计算轴承的轴向力
由手册查得7207C轴承C=23500N,Co=17500N
S1=0.4×R1=0.4×1438=575N
S2=0.4×R2=0.4×1392=557N
FA+S2=385+557=942>S1
故轴承1被压紧,轴承2被放松。
Fa1=FA+S2=942N
Fa2=S2=557N
(二) 计算当量动负荷
1. 计算e值
Fa1/Co=942/17500=0.054
查表18-7,用插值法得e1=0.426
Fa2/Co=557/17500=0.032
查表18-7,e2=0.40
Fa1/Fr1=942/1438=0.655>e1
查表18-7得,X1=0.44;用插值法得,Y1=1.31
Fa2/Fr2=557/1392=0.4=e2
查表18-7得,X2=1;用插值法得,Y2=0
由于此轴承承受中等冲击载荷,取fd=1.5,则当量动负荷为
P1=fd (X1Fr1+Y1Fa1)=1.5×(0.44×1438+1.31×942)=2800N
P2=fd(X2Fr2+Y2Fa2)=1.5×(1×1392)=2800N
(三) 计算轴承寿命
比较两轴承的当量动负荷知,P1>P2,故应按P1计算轴承寿命
L10h=16670/n(C/P)a=16670/570×(23500/2833)3
=17229h>16000h,通过
18.4.10题解:
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