机械设计基础_孙立鹏_习题第十六章滚动轴承

第十六章滚动轴承

题16－1根椐国家标准规范，说明下列轴承代号的含义及其主要特性（直接填入下表中）

解答：

题16－2某传动装置，轴上装有一对6309轴承，两轴承上的径向负荷分别为：F R1＝ 5600 N，F R2＝ 2500 N，F a= 1800 N，轴的转速为n＝ 1450 r/min，预期寿命为L h′＝2500h，工作温度不超过100℃，但有中等冲击。试校核轴承的工作能力。若工作能力不满足要求，如何改进？

12

解答：

（1）确定轴承轴向力F A 1，F A 2：

由组合结构可知，轴承I （左端）为固定支承，轴承II 为游动支承，其外部轴向力F a 由轴承I 承受，轴承II 不承受轴向力，两轴承的轴向力分别是F A 1＝F a ＝1800N ，F A 2=0 。

（2）计算轴承当量动载荷P 1，P 2

由手册查得6309轴承的C r ＝ 40.8 KN ，C O r = 29.8 KN, 有中等冲击，查教材表16-10得

载荷系数p

f =1.5

因轴承 I 同时承受径向载荷和轴向载荷，故： 查 教材表16-12由插值法得：

()263

.0056

.00604.0056

.0084.026.028.0=

-⨯--

0604

.029800

1800r

01==C F A

e

F F R A >==

321.05600

18001

1685.1,56.011==Y X

()()1800

685.1560056.05.111111⨯+⨯⨯=+=A R P F Y F X f P

而轴承II ，因其只承受纯径向载荷，则

（3）校核轴承工作能力

（4）改进措施

改选轴承型号为6409,将左端轴承改为一对（或双列）７类或３类轴承，则可能满足设计要求。

题16－3 在斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴中安装有一对70000AC 角接触球轴承。已知F R 1＝3500N ，F R 2＝1800N 。斜齿圆柱齿轮的轴向力F a ＝1000N ，载荷有轻微冲击。试分别按题16-3图中两种装配方案，计算两轴承的当量动负荷。

工作能力不能满足要求

计算，按且，，取h 2500h 985h )5

.9253408001(1450

6010

P P 3 1 )(

6010

'

3

6

1216

=<=⨯⨯=

>===L L P f P

C f n

L h t t h εε

N

3750N 2500511

2=⨯=⋅=.F f P R

p 题16-3图

解答1：计算（a ）方案中两轴承的当量动负荷

F S 1＝0.7F R 1=0.7×3500 N=2450 N F S 2=0.7F R2=0.7×1800 N=1260 N

F S 1，F S 2方向如图示

因为 F S 1+F a ＝(2450＋1000) N

＝3450N ＞F S 2=1260 N

所以

F A 1＝F S 1＝2450 N （放松端） F A 2＝F S 1＋F a ＝3450 N （压紧端）

因为 F A 1／F R 1 =2450N ／3500 = 0.7 > e = 0.68， 所以 1X = 0.41，1Y = 0.87

故 P 1 = f P (1X F R 1 + 1Y F A 1) = 1.2 × (0.41×3500 + 0.87 × 2450) N= 4279.8 N

因为 F A 2／F R 2 = 3450／1800 = 1.92 > e = 0.68， 所以 2X = 0.41 ，2Y = 0.87

故P2 = f P (2X F R2 +2Y F A2) = 1.2 ×(0.41×1800 + 0.87×3450) N = 4487.4 N

解答2：计算（b）方案中两轴承的当量动负荷

F S1＝0.7F R1=(0.7×3500) N=2450 N

F S2=0.7F R2=(0.7×1800) N=1260 N

F S1，F S2方向如图示

因为F S2＋F a＝(1260＋1000) N

＝2260N＜F S1＝2450 N

所以F A1＝F S1＝2450N（放松端）

F A2=F S1－F a＝(2450－1000) N＝1450 N

因为F A1／F R1 =2450／3500 = 0.7 > e =0.68，X = 0.41 ，Y = 0.87

故P1= f P(XF R1+ Y F A1) = 1.2 ×(0.41×3500 + 0.87 × 2450) N = 4279.8 N

因为F A2／F R2 = 1450／1800 = 0.806 > e ，X = 0.41 ，Y = 0.87

故P2= f P(X F R2+ Y F A2) = 1.2 ×(0.41×1800 + 0.87×1450) N = 2399.4 N

题16－4蜗轮轴上安装有一对30207轴承，轴承上的载荷分别为F R1 ＝ 5000 N，F R2＝ 2800 N，轴

向载荷F a ＝1000 N ，工作温度低于 125℃，载荷平稳，n ＝720 r/min 。 试计算两轴承的寿命。

解答： 对于30207轴承，C r = 51.5 KN ，e = 0.37，Y = 1.6

（1） 计算轴承轴向载荷

2

,1A A F F

N

758N 6

1228002N

1563N 612300022211=⨯=

=

=⨯==.Y

F F .Y F F R S R S

N

875N

1875

2221===+=S A a S A F F F F F

()

N

1563N 1875

N 1000

8752=>=+=+!S a S F F F

（2）计算当量动载荷P 1，P 2

（3）计算两轴承的寿命L h1，L h2

N

2800N 8750280011N 5000N 18756150004011

1 3703102800

87561 40 370375050001875222221111122

2

21111

=⨯+⨯⨯=+==⨯+⨯⨯=+==∴===<==

===>==

)()F Y F X (f P )..()F Y F X (f P f Y X

.e .F F .Y .X .e .F F A R p A R p p R A R A 取载荷平稳，

，，