第十三章-滚动轴承-答案
第13章 滚动轴承 答案
第十三章 滚动轴承 作业题答案一、填空题1．滚动轴承预紧的目的在于增加 轴承的刚性，减少 轴承的振动2．滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与座孔的配合应采用 基轴 制。
3．30207(7207)轴承的类型名称是 圆锥滚子 轴承，内径是 35 mrn，它承受基本额定动载荷时的基本额定寿命是 106 转时的可靠度是 90% 。
这种类型轴承以承受 径向 向力为主。
4．代号6214的滚动轴承，类型是 深沟球轴承 ，内径是 70 mm。
5．滚动轴承的基本额定动负荷是指 使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的负荷，某轴承在基本额定动负荷的作用下的基本额定寿命为 106 转 。
6．滚动轴承的选择主要取决于 轴承所承受的载荷大小、方向和性质，转速高低，调心性能要求，装拆方便及经济性要求 ，滚动轴承按其承受负荷的方向及公称接触角的不同，可分为主要可承受径向负荷的 向心轴承和主要承受轴向负荷的 推力 轴承。
7．滚动轴承轴系设计中，双支点单向固定的固定方式常用在 跨距较小 或 工作温度不高 情况下。
8．在动轴承轴系设计中，一端双向固定而另一端游动的固定方式常用在 跨距比较大 或 工作温度比较高 情况下。
9．安装于某轴单支点上的代号为7318 B／DF的一对滚动轴承，其类型名称为 角接触球轴承 ；内径尺寸d= 90 mm，公称接触角 = 40 ；直径系列为 中系列 ；精度等级为 0级 ；安装形式为 成面对面安装 。
10．安装于某轴单支点上的代号为32310 B／P4／DB的一对滚动轴承，其类型名称为 圆锥滚子轴承 ；内径尺寸d= 50 mm；公差等级符合标准规定的 4级 ；安装形式为 成背对背安装 。
11．在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作 106 转而不发生点蚀，其可靠度为 90% 。
12．滚动轴承的内、外圈常用材料为 轴承铬钢 ，保持架常用 低碳钢 材料。
13．与滚动轴承7118相配合的轴径尺寸是 90 mm。
机械原理及设计思考题练习题(23)
第十三章滚动轴承1. 滚动轴承的类型选择时，要考虑哪些因素?2. 试画出调心球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承和推力球轴承的结构示意图。
它们承受径向载荷和轴向载荷的能力各如何?3. 说明下列滚动轴承代号的含义。
即指出它们的类型、内径尺寸、尺寸系列、公差等级、游隙组别和结构特点等：6212，N2212，7012AC ，32312／P5。
4.为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承必须成对使用?5. 什么是滚动轴承的基本额定寿命?在基本额定寿命内，一个轴承是否会发生失效?为什么？6. 什么是滚动轴承的基本额定动载荷? 什么是滚动轴承的当量动载荷? 滚动轴承的寿命为什么要按当量动载荷来计算?7.校核6306轴承的承载能力。
其工作条件如下：径向载荷F r =2600N ，有中等冲击，内圈转动，转速n ＝2000r ／min ，工作温度在100°Ｃ以下，要求寿命L h >10000h 。
8. 一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径d=35 mm ，转速n=2 900 r ／min ，已知径向载荷F r =1 810N ，轴向载荷F a =740N ，预期计算寿命L h ′=6 000h ，试选择轴承的型号。
9. 某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=1580 N ，F r2=1980 N ，外加轴向力F a =880N ，轴径d=40 mm ，转速n=2900 r ／min ，有轻微冲击，常温下工作，要求轴承使用寿命L h =5000h ，用脂润滑，试选择轴承的型号。
10.如题10图.所示，某轴两端安装一对7307AC 轴承 ,轴承承受的径向力F r1= 3390N ，F r2 = 1040N ，轴上外加轴向力F ae = 870N ，工作平稳，轴的转速为n=1800r/min,。
（1）求出轴承所受的轴向载荷F a1和F a2；(要求在图上标出轴承的派生轴向力F d1和F d2的方向)（2）求两轴承的当量动载荷P 1和P 2；（3）说明哪一个轴承可能先坏题10图.11.某减速器高速轴用两个圆锥滚子轴承支承，见题11图.两轴承宽度的中点与齿宽中点的距离分别为L 和1.5L 。
机械设计作业集第13章答案
机械设计作业集第13章答案第十三章滚动轴承一、选择题13—1 各类滚动轴承中，除承受径向载荷外，还能承受不大的双向轴向载荷的是A ，还能承受一定单向轴向载荷的是 B、D。
A 深沟球轴承B 角接触球轴承C 圆柱滚子轴承D 圆锥滚子轴承13—2 选择滚动轴承类型时为方便拆卸常用 B ，需有一定调心性能时选D ，作为游动轴承时适宜选 A 、 C 。
A深沟球轴承 B 圆锥滚子轴承 C 圆柱滚子轴承 D 调心球轴承13—3 转速n=2800r/min，一端固定一端游动的蜗杆轴其固定端轴承应选用C。
A 推力球轴承B深沟球轴承 C 一对角接触球轴承 D 一对圆锥滚子轴承13—4 D适用多支点、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。
A 深沟球轴承B 圆锥滚子轴承C角接触球轴承D 调心球轴承13—5 载荷一定的深沟球轴承，当工作转速由210r/min变为630r/min时，其寿命变化为 D。
A L h增大为3 L h（h）B L r下降为L r/3（r）C L r增大为3 L r（r）D L h下降为L h/3（h）13—6 若一滚动轴承的基本额定寿命为537000转，则该轴承所受的当量动载荷 B 基本额定动载荷。
A 大于B 小于C 等于D 大于等于13—7 某滚动轴承按寿命公式计算得寿命L h =25100h ，其可靠度 B ；若要求工作寿命达30000h , 可靠度 C 。
A 为99%B 为90%C <90%D >90%13—8 直齿圆柱齿轮轴系由一对圆锥滚子轴承支承，轴承径向反力F r1>F r2，则作用在轴承上的轴向力 D 。
A F a1>F a 2B F a1<F a2C F a1=F a2=0D F a1=F a2≠013—9 6210滚动轴承内圈与轴颈配合的正确标注为 C 。
A 6750k H φ B 750H φ C 650k φ D7650H k φ 13—10 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合 D 。
第十三章 滚动轴承
′
基本额定动载荷： 基本额定动载荷：额定寿命为106转时轴承所能承受的载荷。 常用字母C（Cr、Ca）表示。 注意，对向心轴承，额定动载荷Cr指的是载荷的径向 分量；对推力轴承，额定动载荷Ca指的是中心轴向载荷。
角接触球轴承和圆锥滚子轴承——指引起套圈间产生 纯径向位移时载荷的径向分量（只有半圈滚动体受载）
三. 轴承的调心性能
内外圈相对偏转一定角度仍可正常运转
轴工作时弯曲变形较大或 轴的跨距较大、支承刚度差、 轴承座孔不同心、多支点时应 采用调心性能好的轴承。
2~3° 8~16'
2~4'
圆柱滚子轴承和滚针轴承对轴承的偏斜最为敏感，在轴的刚 度和轴承座孔的支承刚度较低时，应避免使用。
六. 对轴承尺寸的限制
宽度系列 一般选正常系列 代号 0
选择轴承类型
校核计算
§13-4 滚动轴承的工作情况
一. 滚动轴承工作时轴承元件上的载荷分布 由于游隙及各元件的弹性变形…….。 以向心轴承为例 承载区 非承载区 载荷 轴向力：由滚动体平均分担 径向载荷： 承载区 180
游隙 影响 受载滚动 弹性变形量 体的数目 受最大径向载荷的滚动体负载为：
圆柱滚子轴承（N类）
特点： 1、有较大的径向承载能力； 2、外圈（或内圈可分离， 不能承受轴向载荷）； 3、有内圈无挡边，外圈无挡边 内圈单挡边等多种形式； 4、价格比2
圆柱滚子轴承（N）
N外圈无挡边 NU内圈无挡边
推力球轴承（5）
特点： 1、只能承受双向轴向载荷； 2、内径稍小的叫“紧圈”、 “轴圈”，内径稍大的叫 “松圈”、“座圈”； 3、高速时离心力大，钢球与保持架磨损，发 热严重，故极限转速很低； 4、价格比1.1 1.8
第13章 滚动轴承习题解答
第十三章 滚动轴承
轴向力
作业一
Fa1 Fd1 2305.2N
Fa2 Fd1 Fae 1435.2N
Fa1 2305.2 0.68 e Fr1 3390 Fa2 1435.2 1.38 e Fr2 1040
X1 1, Y1 0 X2 0.41, Y2 0.87
P1 fp (X1Fr1 Y1Fa1) 1.53390 5085N
( C原 P
L10新
)
0.21
106 60n
(
C新 P
)
L10原 L1新
(C原 ) 0.21 (C新 )Βιβλιοθήκη PPC新
1 0.21
C原
6210轴承额定动载荷为35.0kN
3
C新
1 35.0 58.87kN 0.21
选用6310轴承，其额定动载荷为61.8kN
所需轴承额定动载荷：
Cr计
60nL'h P 106
3
60
2900 106
6000
2497
25331N
25.331kN
25.5
故6207轴承满足要求。
第十三章 滚动轴承
作业一
13-5.根据工作条件，决定在轴的两端选用α=250的两个角接触 球轴承，正装。轴颈直径d=35mm，工作中有中等冲击，转速 n=1800r/min，已知两轴承的径向载荷分别为Fr1=3390N， Fr2=1040N，外加轴向载荷Fae=870N，作用方向指向轴承1， 试确定其工作寿命。
Fa 740 0.41 e Fr 1810
X 0.56, Y 1.698
f0Fa 14.7 740 0.715 C0r 15210
e 0.2615
机械设计习题集与作业题CH11_12_13
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。
第十三章 滚动轴承
教学基本要求
1. 了解滚动轴承的组成，各组件的作用，及材料要求；
2. 掌握滚动轴承的基本类型，代号，及工作特点； 3. 了解滚动轴承的失效特点，机理以及预防或减轻失效影响的措 施； 4. 掌握滚动轴承选型设计的基本步骤与基本要点，以及受力分析 方法；
5. 理解滚动轴承当量载荷和其中各参数的含义，并能进行计算；
1. 定义：使轴承的基本额定寿命恰好是106 转时，轴承所能承 受的载荷，用字母C表示，单位：kN
2. 大小：不同类型C的含义不同；不同型号C的大小不同。
向心轴承：为径向基本额定动载荷，用Cr 表示
推力轴承：为轴向基本额定动载荷，用Ca 表示 向心推力轴承：使套圈产生纯径向位移的载荷径向 分量，用Cr 表示
表示角接触球轴承；轻系列；内径为55mm；接触角α=15°； 5级公差；0组游隙
13.3 滚动轴承类型的选择
一、考虑载荷特性
1. 载荷大小：大：滚子；小：球
2. 载荷方向：径向：圆柱滚子、滚针、深沟球； 轴向：推力 径向与不大的轴向：深沟球，α不大的角接触球 与圆锥滚子；
径向与较大的轴向：α较大的角接触球与圆锥滚
基本代号
直径系列代号：指 内径相同，外经与 宽度不同，例：
内径代号，其中：
00~d=10mm 01~d=12mm
02~d=15mm
03~d=17mm 04~96:d=5*代号(mm)
后 置 代 号
用字母和数字等表示轴承的结构、公差 及材料的特殊要求等，其中常用代号有：
内部结构代号： C:表示α=15° AC:表示α=25° B:表示α=40°
故： L h
10
深沟球
角接触球
圆锥滚子正装
机械设计第13、15章作业解答[1]分析解析
![机械设计第13、15章作业解答[1]分析解析](https://img.taocdn.com/s3/m/fb79ed7f804d2b160b4ec077.png)
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十三章 滚动轴承三、分析与思考题13—26滚动轴承共分几大类型？写出它们的类型代号及名称，并说明各类轴承受何种载荷（径向或轴向）。
答：13—27 为什么30000型和70000型轴承常成对使用？成对使用时，什么叫正装及反装？什么叫“面对面”及“背靠背”安装？试比较正装及反装的特点。
答：30000型和70000型轴承只能承受单方向的轴向力，成对安装时才能承受双向轴向力。
同时这两类轴承的公称接触角α大于零，承受径向载荷时会产生内部轴向力，为避免轴在内部轴向力作用下产生轴向移动，30000型和70000型轴承通常应成对使用。
正装和反装是对轴的两个支承而言，两个支承上的轴承外套圈薄边相对（大口径）安装叫正装，外套圈厚边相对（小口径）安装叫反装。
“面对面”和“背靠背”安装是对轴的一个支承而言，一个支承上的两个轴承大口径相对为“面对面” 安装，小口径相对为“背靠背”安装。
正装：轴热伸长可能会使轴承卡死；反装：轴热伸长会使受载滚动体个数减少。
13—28滚动轴承的寿命与基本额定寿命有何区别？按公式L=(C/P)ε计算出的L 是什么含义？ 答：轴承的寿命是指出现点蚀前的寿命（转速），是一般概念的寿命。
在一批轴承中，各个轴承的寿命离散性很大。
而基本额定寿命是指对于点蚀失效具有90%可靠度的寿命。
是一个特定意义的寿命。
L=(C/P)ε中的L 为轴承的基本额定寿命，单位为106转。
13—29 滚动轴承基本额定动载荷C 的含义是什么？当滚动轴承上作用的当量动载荷不超过C 值时，轴承是否就不会发生点蚀破坏？为什么？ 答：C 的含义见教材。
当P ≤C 时，轴承是否发生点蚀要具体分析。
当说要求的工作寿命等于(C/P)ε时，出现点蚀的概率为10%；大于(C/P)ε时，概率大于10%；小于(C/P)ε时，概率小于10%。
总有点蚀出现的可能性，仅概率大小不同。
13—30 对同一型号的滚动轴承，在某一工作状况下的基本额定寿命为L 。
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《滚动轴承》习题
一、填空题
1．滚动轴承预紧的目的在于增加 轴承的刚性，减少 轴承的振动
2．滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与座孔的配合应采用 基轴 制。
3．30207(7207)轴承的类型名称是 圆锥滚子 轴承，内径是 35 mrn ，它承受基本额定动载荷时的基本额定寿命是 106 转时的可靠度是 90% 。
这种类型轴承以承受 径向 向力为主。
4．滚动轴承的基本额定动负荷C ，当量动负荷P 和轴承寿命L h 三者的关系式为
ε
⎪⎭
⎫ ⎝⎛=P C n L h 60106 5．滚动轴承的基本额定动负荷是指 使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的负荷，某轴承在基本额定动负荷的作用下的基本额定寿命为 106 转 。
6．滚动轴承的选择主要取决于 轴承所承受的载荷大小、方向和性质，转速高低，调心性能要求，装拆方便及经济性要求 ，滚动轴承按其承受负荷的方向及公称接触角的不同，可分为主要可承受径向负荷的 向心轴承和主要承受轴向负荷的 推力 轴承。
7．滚动轴承轴系设计中，双支点单向固定的固定方式常用在 跨距较小 或 工作温度不高情况下。
8．在动轴承轴系设计中，一端双向固定而另一端游动的固定方式常用在 跨距比较大或 工作温度比较高 情况下。
9．安装于某轴单支点上的代号为7318 B ／DF 的一对滚动轴承，其类型名称为 角接触球轴承 ；内径尺寸d= 90 mm ，公称接触角α= 40 ；直径系列为 中系列 ；精度等级为 0级 ；安装形式为 成面对面安装 。
10．安装于某轴单支点上的代号为32310 B ／P4／DB 的一对滚动轴承，其类型名称为 圆锥滚子轴承 ；内径尺寸d= 50 mm ；公差等级符合标准规定的 4级 ；安装形式为 成背对背安装 。
11．在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作 106 转而不发生点蚀，
其可靠度为 90% 。
12．滚动轴承的内、外圈常用材料为 轴承铬钢 ，保持架常用 低碳钢 材料。
13．与滚动轴承7118相配合的轴径尺寸是 90 mm 。
14．轴上的轴承的跨距较短，且温差较小时，支承部件应用 双支点单向固定 形式；当两轴承的跨距较长，且温差较大时，支承部件应用 单支点双向固定 形式。
15．代号6214的滚动轴承，类型是 深沟球轴承 ，内径是 70 mm 。
二、选择题
1．角接触球轴承承受轴向负荷的能力，随接触角口的增大而 A 。
A ．增大
B ．减少
C ．不变
D ．增大或减少随轴承型号而定
2．在滚动轴承当中，能承受较大的径向和轴向载荷的轴承是 B ，适合于作轴向游动的轴承是 D 。
A ．深沟球轴承
B ．角接触轴承
C ．圆锥滚子轴承
D ．圆柱滚子轴承
3．滚动轴承寿命计算公式ε)(10P
C L =。
，ε为寿命系数，对于球轴承，ε= B ,对于滚子轴承，ε=
D 。
A ．1
B ．3
C ．1／3
D ．10／3
4．在下列4种轴承中， B 必须成对出现。
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
5．对滚动轴承进行密封，不能起到 B 作用。
A ．防止外界灰尘侵入
B ．降低运转噪声
C ．阻止润滑剂外漏；
D ．阻止箱体内的润滑油流入轴承
6．同一根轴的两端支承，虽然承受负荷不等，但常用一对相同型号的滚动轴承，
这是因为 C 以外的下述其余三点理由。
A ．采用同型号的一对轴承，采购方便
B ．安装两轴承的轴孔直径相同，加工方便
C ．安装轴承的两轴颈直径相同，加工方便
D．一次镗孔能保证两轴承中心线的同轴度，有利于轴承的正常工作
7．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．采用内部间隙不可调整的轴承
D．轴颈与轴承内圈采用很松的配合
8．以下各滚动轴承中，轴承公差等级最高的是 B ，承受径向载荷能力最高的是 A 。
A．N207／P4 B．6207／P2 C．5207／P6
9．以下各滚动轴承中，承受径向载荷能力最大的是 A ，能允许的极限转速最高的是 B 。
A．N309／P2 B．6209 C．30209 D．6309
10．判别下列轴承能承受载荷的方向：63l0可承受 D ；7310可承受C ；30310可承受 C ；5310可承受 B ；N310可承受 A 。
A．径向载荷B．轴向载荷
C．径向载荷与单向轴向载荷D．径向载荷和双向轴向载荷
11．滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是 C 。
A．107B．25~107C．106D．5 X 106
12．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
13．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．只能承受径向负荷B．单个轴承能承受双向轴向负荷
c．只能承受轴向负荷D．能同时承受径向负荷和单向轴向负荷
14．下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 B 。
A．6208 B．N208 C．3208 D．51208
15．推力球轴承不适用高转速的轴，这是因为高速时 B ，从而使轴承寿命严重下降。
A．冲击过大B．滚动体离心力过大
C．圆周速度过大D．滚动体阻力过大
16．滚动轴承工作时，滚动体的应力循环特征是 C 。
A．r=-l B．r=l C．r=0 D．0<r<1
17．对于载荷不大、多支点的支承，宜选用 B 。
A．深沟球轴承B．调心球轴承
C．角接触球轴承D．圆锥滚子轴承
18．下列滚动轴承公差等级代号中，等级最高的是 B 。
A．／P0 B．／P2 C．／P5 D．／P6X
19．按基本额定动负荷选定的滚动轴承，在预定的使用期限内其破坏率最大为C 。
A．1％B．5％C．10％D．50％
20．滚动轴承的基本额定动载荷是指 B 。
A．该轴承实际寿命为106转时所能承受的载荷；
B．该轴承基本寿命为106转时所能承受的载荷；
C．一批同型号轴承平均寿命为106转时所能承受的载荷。
21.各类滚动轴承的润滑方式，通常可以根据轴承的 D 来选择。
A．转速n B．当量动载荷P
C．轴径圆周速度v D．内径与转速的乘积dn
22.滚动轴承接触式密封是 A 。
A．毡圈密封B．油沟式密封
C．迷宫式密封D．甩油密封
23.转速一定的深沟球轴承，当量动载荷由P增大到2P，其寿命由L10 C 。
A．下降为0.2L10B．上升为2L10
C．下降为0.125L10D．不变
24.若转轴在载荷作用下弯曲较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为 A 的轴承。
A. 1或2
B. 3或7
C. N或NU
D. 6或NA
三、计算题分析
1、一对角接触球轴承反安装(宽边相对安装)。
已知：径向力F rl=6750N，F r2=5700N，外部轴向力F A=3000N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷P l、P2，并判断哪个轴承寿命短些。
注：内部轴向力F s=0.7F r，e=0.68，X=0.41，Y=0.87。
解：（1）判断附加轴向力F S的方向，因为是反安装，所以，附加轴向力F S的方向如图
2、图为一轴两端各用一个30204轴承支承，受径向载荷为1000 N，轴向载荷为300 N，轴的转速为n=1000 r／min。
已知30204轴承基本额定动载荷C=15.8 kN，
动载荷系数f p=1.2，试求：
(1)两支点反力；
(2)两轴承的当量动载荷；
(3)轴承的寿命。
附：派生轴向力Fd=Fr／(2Y)。
e=0.38，当Fa／Fr≤e时：X=l，Y=0；Fa ／Fr >e时：
X=0.4，Y=0.7。
解：（1）。