机械设计滚动轴承计算题

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=0.35；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=0.4，Y=1.7；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=1.2，温度系数f t=1。试求轴承的寿命。

F r1F r2

F ae

12

解：（1）画派生轴向力方向

F r1

F r2 1 2

F ae

F d1

F d2

（2）计算派生轴向力F d

F d1=F r1/（2Y ）=11900/（2×1.7）=3500N F d2=F r2/（2Y ）=1020/（2×1.7）=300N （3）计算轴向力F a

F 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＝0.294<0.35= e ，所以取X 1＝1，Y 1＝0 F a2/ F r2＝4500/1020＝4.412>0.35=e ，所以取X 2＝0.4，Y 2＝1.7 （5）计算当量动载荷P

P 1＝f p (X 1F r1+Y 1F a1)=1.2×(1×11900+0×4444.4)=14280N P 2＝f p (X 2F r2+Y 2F a2)=1.2×(0.4×1020＋1.7×4500)＝9669.6N P =max{P 1，P 2}=14280N （6）计算轴承寿命L h

65518h 1428017000019806010601066h ≈⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=

ε

εP 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。F r1=1200N ，F r2=400N ，F A =400N ，载荷系数f P =1.2，已知轴承基本额定动负荷C r =34KN ，内部轴向力F S =F r /2Y 。试分别求出两个轴承的当量动载荷。（14分）

0.38 X Y X Y

1 0 0.4 1.6

解：1.求两轴承的内部轴向力

轴承1：F S1=F r1/2Y＝1200÷2÷1.6＝375N

轴承2：F S2=F r2/2Y＝400÷2÷1.6＝125N

2.求两个轴承的轴向负荷

因为F S2+F A=125+400=525N＞F S1=375N

所以轴承1压紧，轴承2放松

Fa1=F S2+F A=125+400=525N Fa2=F S2=125N

3.求两个轴承的当量动载荷

轴承1：F a1/F r1＝525÷1200＝0.4375＞e=0.38,X1=0.4,Y1=1.6

P1=f p（X1Fr1+Y1Fa1）=1.2×（0.4×1200+1.6×525）=1584N

轴承2: F a2/F r2=125÷400=0.3125＜e=0.38,X2=1,Y2=0

P2=f p（X2Fr2+Y2Fa2）=1.2××1×400=480N

3、下图所示为一减速器的部分结构，请将图中的错误结构改正（10分）3、（10分）解：（答案见下：

4.改正下图所示的结构错误（指出错误，并说明理由）。（10分）

答对6个以上的错误，就满分

⑴键过长，（2）应有一个轴肩（3）有一个密封装置（4）套筒超过了轴承的内圈（5）套筒不能同时与两个面结合（6）应有一个套筒定位（7）、（8）投影关系不对