机械设计基础_孙立鹏_习题第十六章滚动轴承
机械设计基础复习精要：第16章 滚动轴承
202第16章 滚动轴承16.1考点提要１6.1.1．重要的术语及基本概念滚动轴承的基本结构及材料、滚动轴承的类型、轴承的代号、载荷角和接触角、基本额定动载荷和基本额定寿命、当量动载荷、当量静载荷、16.1.2．滚动轴承类型选择应主要考虑的因素滚动轴承类型选择应主要考虑的因素有：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。
2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。
3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。
5）经济性。
16.1.3．滚动轴承的载荷角和接触角接触角是滚动体与外圈的接触法线和半径方向之间所夹锐角。
如图１６.1（ａ）（ｂ）（ｃ）所示。
接触角反映了轴承承受载荷方向的特性。
接触角是滚动轴承的一个主要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。
接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力也越大。
图１６.1 接触角和载荷角载荷角 是轴承实际承受的径向载荷R 与轴向载荷的合力与半径方向的夹角。
如图１６.１（ｄ）所示。
游隙是滚动体内圈、外圈滚道之间的最大间隙。
如图１６.2所示。
游隙是影响轴承运转精度、使用寿命、噪声级别以及温升的重要数据，控制游隙是项重要的工作。
图１６.２径向间隙偏斜角一般指调心轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角。
此类轴承通常具有偏位角203的自适应性能，当轴承座孔与轴发生轴线偏离时，它可以自动适应轴心的偏斜。
故这种轴承也称作调心轴承。
16.1.4滚动轴承的力分析、失效形式和计算准则（１）力分析向心推力滚动轴承工作时，并非所有滚动体都同时受载。
滚动体同时受载的程度与轴承所受的径向力和轴向力的大小有关，一般以控制约半圈滚动体同时受载为宜。
（2）滚动轴承的失效形式和计算准则滚动轴承在工作时，滚动体和、内外圈都分别受到不同的脉动接触应力，因此，其失效形式主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损和黏着磨损以及腐蚀．以及由于操作或维护不当引起的元件破裂。
高等教育出版社第16章 机械设计基础第五版滚动轴承
计算准则： 一般轴承 —疲劳寿命计算（针对点蚀） 静强度计算
低速或摆动轴承 —只进行静强度计算
高速轴承 —进行疲劳寿命计算、校验极限转速。
二、轴承寿命
轴承的寿命：轴承的一个套圈或滚动体材料出现第 一个疲劳扩展迹象前，一个套圈相对 于另一个套圈的总转数，或在某一转 速下的工作小时数。
由于制造精度、材料的差异，即使是同样的材 料、同样的尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完 全相同的条件下工作，它们的寿命也不相同，也会 产生和大得差异，甚至相差达到几十倍。 一个具体的轴承很难预知其确切的寿命，但 试验表明，轴承的可靠性与寿命之间有如P278图 16-6的关系曲线。
如图所示，有两种 受力情况：
（1）若FA+FS2>FS1
由于轴向固定，轴不能向右 移动，即轴承1被压紧，由力 的平衡条件得： FA
O1
O2
轴承1（压紧端）承受的轴向载荷为：
Fa1 FA Fs 2
轴承2（放松端）承受的轴向载荷为：
Fa 2 FS 2
（1）若FA+FS2<FS1
即FS1-FA>FS2，则轴承2被压紧，由力的平衡 条件得： 轴承1（放松端）承受的轴向载荷：
N
三、当量动载荷的计算
滚动轴承的基本额定动载荷是在一定的试验 向心轴承是指轴承受纯径向载荷， 条件下确定的。
推力轴承是指承受中心轴向载荷。
如果作用在轴上的实际载荷既有径向载荷， 又有轴向载荷，则必须将实际载荷换算成与试验 条件相当的载荷后，才能和基本额定动载荷进行 比较。换算后的载荷是一种假定的载荷，故称为 当量动载荷： 径向载荷 轴向载荷
图a所示的为外圈宽边相对（背对背）安装， 称为反装。图b的为外圈窄边相对（面对面）安装， 称为正装。
机械设计章节练习题(含答案)——滚动轴承
第17章滚动轴承【思考题】17-1 在机械设计中，选择滚动轴承类型的原则是什么？一般优先选用什么类型的轴承？17-2 滚动轴承的代号由几部分组成？基本代号又分几项内容？基本代号中各部分代号是如何规定的？17-3 滚动轴承的应力特性和主要失效形式是什么？17-4 什么是滚动轴承的基本额定寿命？什么是滚动轴承的基本额定动载荷？17-5 当量动载荷的意义和用途是什么？如何计算？17-6 滚动轴承寿命计算一般式是什么？考虑温度系数、载荷系数、可靠性系数后的计算公式是什么？17-7 何时要进行滚动轴承的静载荷计算？17-8滚动轴承装置结构设计时应考虑哪些问题？17-9自行车前后轮采用的是何种轴承？有什么结构特点？A级能力训练题1.滚动轴承套圈及滚动体常用钢的牌号为。
（1）20Cr （2）20CrV （3）GCr15 （4）18CrMnTi2.滚动轴承代号由三组成，其中前段代号表示。
后段为补充代号，用来表示。
（1）轴承的厂牌名称（2）对轴承制造提出的特殊要求（3）轴承游隙组别与精度等级（4）轴承精度等级与结构特点3.能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用的轴承类型是。
（1）圆锥滚子轴承（3）单列向心短圆柱滚子轴承（2）球面滚子轴承（4）向心推力球轴承滚动轴承4.一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承，它们的寿命。
（1）相同（2）不相同（3）90℅轴承的相同（4）最低时应该相同5.一个滚动轴承的额定动载荷，是指该型号轴承，轴承所能承受的载荷。
（1）使用寿命为106转时（2）额定寿命为106转时（3）平均寿命为106转时（4）该轴承可靠度为95%时6.滚动轴承的额定静载是指滚动体直径万分之一时的载荷。
（1）使滚道表面塑性变形等于（2）使90%的轴承滚道与滚动体变形量小于（3）使滚道与受力最大滚动体塑性变形量之和等于7.下列滚动轴承中，具有良好调心作用的是。
（1）球面滚子轴承（2）圆锥滚子轴承（3）深沟球轴承8.球轴承和滚子轴承的支承刚性相比较，。
机械设计基础第16章 轴的结构改错解答
例：图所示轴的结构有哪些不合理的地方？用文字说明。
①——联轴器左端无轴端挡圈②——联轴器无周向固定（缺键）③——联轴器右端无轴向固定④——套筒过高⑤——轴头长度等于轮毂宽度⑥——齿轮无周向固定（缺键）⑦——定位轴肩过高⑧——缺调整垫片1、键无法装上3、运动件不能与静止件接触15、轴承盖不能与轴直接接触，缺少密封5、缺少密封和调节垫6、轴颈该段长度太长14、套筒外径太大7、齿轮轴向夹不紧13、键太长，且与另一键不在同一侧面12、轴肩太高8、缺少密封和调节垫11、轴承应安装成肩并肩9、多余10、轴不能与轴承盖接触2、无法定位4、箱体外面加工面与非加工面未分开例2: 分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）1、轴上零件的固定联轴器轴向和周向均未固定例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）1、轴上零件的固定齿轮周向未固定例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）齿轮轴向用套筒固定得不可靠1、轴上零件的固定2、转动件与静止件的关系联轴器与轴承盖接触1、轴上零件的固定例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）2、转动件与静止件的关系轴与轴承盖接触1、轴上零件的固定例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）箱体端面的加工面积过大1、轴上零件的固定2、转动件与静止件的关系例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）1、轴上零件的固定2、转动件与静止件的关系3、零件的结构工艺性轴承盖无退刀槽轴承盖外端面的加工面积过大3、零件的结构工艺性2、转动件与静止件的关系1、轴上零件的固定例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
（轴承采用脂润滑）1、轴上零件的固定2、转动件与静止件的关系3、零件的结构工艺性右轴头伸出过长4、装拆与调整轴缺少台阶，轴承装拆不便3、零件的结构工艺性2、转动件与静止件的关系1、轴上零件的固定例2:分析齿轮轴系的错误，并改进之。
大学机械设计习题-滚动轴承习题及答案
大学机械设计习题-滚动轴承习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第十六章滚动轴承重要基本概念1．滚动体和内、外圈所受的载荷和应力在滚动轴承正常工作时，滚动体和内外圈滚道均受变载荷和变应力。
其中，滚动体和转动套圈承受周期性非稳定脉动循环的变载荷（变接触应力），固定套圈则承受稳定的脉动循环的变载荷（接触应力）。
2．滚动轴承的失效形式滚动轴承的主要失效形式（又称正常失效形式）是滚动体或内外圈滚道上发生疲劳点蚀。
当轴承转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动，且静载荷很大时，其失效形式是滚动体或内外圈滚道表面发生塑性变形。
3．滚动轴承的设计准则对于正常转动工作的轴承，进行针对疲劳点蚀的寿命计算。
对于转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动的轴承，进行静强度计算。
4．滚动轴承的基本额定寿命基本额定寿命：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破坏（90%的轴承没有发生点蚀）时，轴承转过的总转数L10（单位为106转），或在一定转速下工作的小时数L10h（单位为小时）。
5．滚动轴承的基本额定动载荷C是指轴承寿命L10恰好为1（106转）时，轴承所能承受的载荷。
表示轴承的承载能力。
对于向心轴承：C 是纯径向载荷；对于推力轴承：C 是纯轴向载荷；在使用中要注意C 的3条含义：90%可靠度、基本额定寿命106 转、C 的方向。
精选例题与解析例16-1 一根装有两个斜齿轮的轴由一对代号为7210AC的滚动轴承支承。
已知两轮上的轴向力分别为F a1 = 3000 N，F a2 = 5000 N，方向如图。
轴承所受径向力R1= 8000 N，R2 = 12000 N。
冲击载荷系数f d = 1，其它参数见附表。
求两轴承的当量动载荷P1、P2。
例11-1图1解：1．求内部派生轴向力S 1、S 2的大小方向S 1 = = ×8000 = 5440 NS 2 = = ×12000 = 8160 N ，方向如图所示。
机械设计基础第16章
依次增大。
• 4)配置代号 代表一对轴承的配置方式。
• 例16-1：试说明滚动轴承代号62203、7312 AC/P62和30222 B/P4的含
义。
•
解：(1)代号62203：6—深沟球轴承；22-轻宽系列；03-内径d=17
mm。
•
(2)代号7312AC/P62：7-角接触球轴承；(0)3-中窄系列；12-内径
•
轴承2（压紧端）承受的轴向载荷：a2 =1 -
• 16.4.3 滚动轴承的静强度较核
•
当轴承既受径向力又受轴向力时，可将它们折合成当量静载
荷0 ，应满足
• 0 = X0 r + Y0 a ≤
0
S0
• 例16-3
试求NF207圆柱滚子轴承允许的最大径向载荷，其基本额定动载荷r =28 500 N。
第16章
滚动轴承
16.1 滚动轴承概述
• 16.1.1
滚动轴承的基本结构
• 向心滚动轴承的基本结构由内圈、外圈、滚动体和保持架
组成。内圈与轴颈装配，外圈与轴承座装配。通常是内圈随
轴回转，外圈不动，但也有外圈回转而内圈不动或内、外圈
分别按不同转速回转的使用情况。当内、外圈相对转动时，
滚动体在内、外圈的滚道间滚动。内、外圈上的凹槽滚道可
• 推力轴承（α = 90° ）只能承
受轴向载荷，其轴向当量动载
荷为
• = a
• （4）基本额定寿命L、基本额定动载荷C以及当量动载荷P之间关系
• 大量试验表明，滚动轴承的基本额定寿命L(106 r)与基本额定动载荷
C(N)、当量动载荷P(N)间的关系为
•L=
•
ε
106 r
机械设计基础第六版第16章 滚动轴承
组合 代号
极 允许 限 角偏 转 转差 速
特性与应用
617 637 618 619 高 160 60 62 63 64
8′ ～ 16′
主要承受径向负荷，也可同时 承受少量双向轴向负荷，工作时内 外圈轴线允许偏斜。摩擦阻力小， 极限转速高，结构简单，价格便宜， 应用最广泛。但承受冲击载荷能力 较差，适用于高速场合。在高速时 可代替推力球轴承。 能同时承受径向负荷与单向的 轴向负荷，公称接触角有15°、 25°40°三种，越大，轴向承载能 力也越大。成对使用，对称安装， 极限转速较高。适用于转速较高， 同时承受径向和轴向负荷的场合。
接触角 ↑ → 轴向承载能力 ↑
滚动轴承按其承受载荷的方向或公称接触角的不同， 可分为： （1）径向轴承，主要承受径向载荷，其公称接触角从0 到45； （2）推力轴承，主要用于承受轴向载荷，其公称接触角 从大于45到90。
各类球轴承的公称接触角
轴承类型 径向轴承 径向接触 向心角接触 推力轴承 推力角接触 轴向接触
表16-6 轴承内部结构常用代号
轴承类型 角接触球轴承 圆锥滚子轴承 代 号 含 义 示 例 B C AC B E α=40˚ α=15˚ α=25˚ 接触角α加大 加强型 7210B 7210C 7210AC 32310B N207E
表16-7 公差等级代号
代 号 省略 /P6 6级 /P6x 6x级 /P5 5级 /P4 4级 /P2 2级 公差等级符合标准的 0级 示 例
角接 触球 轴承 7 推力 圆柱 滚子 轴承 8
19 (1)0 (0)2 (0)3 (0)4
719 70 72 73 74
较 高
2′ ～ 3′
11 12
811 812
《机械设计基础》试题库_滚动轴承
第16章滚动轴承习题与参考答案一、选择题从下列各小题给出的A、B、C、D答案中任选一个：1 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，宜选用类型代号为的轴承。
A. 1或2B. 3或7C. N或NUD. 6或NA2 一根轴只用来传递转矩，因轴较长采用三个支点固定在水泥基础上，各支点轴承应选用。
A. 深沟球轴承B. 调心球轴承C. 圆柱滚子轴承D. 调心滚子轴承3 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合。
A. 均为基轴制B. 前者基轴制，后者基孔制C. 均为基孔制D. 前者基孔制，后者基轴制4 为保证轴承内圈与轴肩端面接触良好，轴承的圆角半径r与轴肩处圆角半径r1应满足的关系。
A. r=r1B. r＞r lC. r＜r1D. r≤r l5 不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。
A. 圆锥滚子轴承B. 角接触球轴承C. 深沟球轴承D. 圆柱滚子轴承6 只能承受轴向载荷。
A. 圆锥滚子轴承B. 推力球轴承C. 滚针轴承D. 调心球轴承7 通常应成对使用。
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8 跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用。
A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 调心滚子轴承D. 圆柱滚子轴承9 不是滚动轴承预紧的目的。
A. 增大支承刚度B. 提高旋转精度C. 减小振动噪声D. 降低摩擦阻力10 滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承能达到的寿命。
A. 99％B. 90％C. 95％D. 50％11 适用于多支点轴、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. 调心轴承12 角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角 的增大而。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不定13 某轮系的中间齿轮（惰轮）通过一滚动轴承固定在不转的心轴上，轴承内、外圈的配合应满足。
A. 内圈与心轴较紧、外圈与齿轮较松B. 内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧C. 内圈、外圈配合均较紧D. 内圈、外圈配合均较松14 滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示。
机械设计基础复习精要：第16章 滚动轴承
202第16章 滚动轴承16.1考点提要１6.1.1．重要的术语及基本概念滚动轴承的基本结构及材料、滚动轴承的类型、轴承的代号、载荷角和接触角、基本额定动载荷和基本额定寿命、当量动载荷、当量静载荷、16.1.2．滚动轴承类型选择应主要考虑的因素滚动轴承类型选择应主要考虑的因素有：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。
2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。
3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。
5）经济性。
16.1.3．滚动轴承的载荷角和接触角接触角是滚动体与外圈的接触法线和半径方向之间所夹锐角。
如图１６.1（ａ）（ｂ）（ｃ）所示。
接触角反映了轴承承受载荷方向的特性。
接触角是滚动轴承的一个主要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。
接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力也越大。
图１６.1 接触角和载荷角载荷角 是轴承实际承受的径向载荷R 与轴向载荷的合力与半径方向的夹角。
如图１６.１（ｄ）所示。
游隙是滚动体内圈、外圈滚道之间的最大间隙。
如图１６.2所示。
游隙是影响轴承运转精度、使用寿命、噪声级别以及温升的重要数据，控制游隙是项重要的工作。
图１６.２径向间隙偏斜角一般指调心轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角。
此类轴承通常具有偏位角203的自适应性能，当轴承座孔与轴发生轴线偏离时，它可以自动适应轴心的偏斜。
故这种轴承也称作调心轴承。
16.1.4滚动轴承的力分析、失效形式和计算准则（１）力分析向心推力滚动轴承工作时，并非所有滚动体都同时受载。
滚动体同时受载的程度与轴承所受的径向力和轴向力的大小有关，一般以控制约半圈滚动体同时受载为宜。
（2）滚动轴承的失效形式和计算准则滚动轴承在工作时，滚动体和、内外圈都分别受到不同的脉动接触应力，因此，其失效形式主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损和黏着磨损以及腐蚀．以及由于操作或维护不当引起的元件破裂。
机械设计基础课件第十六章 滚动轴承
第三节 滚动轴承的选择计算
额定寿命L是指一批相同的轴承，在相同的运转 条件下，其中90%在疲劳点蚀前所能运转的总圈数 或在一定转数下所能运转的总小时数Lh。 为比较轴承抵抗点蚀破坏的能力，规定轴承在 额定寿命为一百万转时所能承受的最大载荷称为基 本额定动载荷C，也就是说在额定动载荷C作用下， 这种轴承可以工作一百万转而不发生点蚀失效，可 靠度为90% 。 对于一个轴承，寿命规定的越长，其可靠性越 低。一般机械中，以可靠度为的寿命（即基本额定 寿命）作为轴承的寿命指标。
第三节 滚动轴承的选择计算
• 标准规定：使轴承中承受最大载荷那个滚动体与 较弱座圈接触处的塑性变形量之和是滚动体直径 的万分之一的载荷称为滚动轴承的额定静载荷， 以表示C0，单位N。 • 由于C0是在特定条件下确定的，实际计算时，需 径向系数 轴向系数 将实际载荷换算成当量静载荷。
P0r X 0 Fr Y0 Fa
1、承载能力 在同样的外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为 球轴承的1.5~3倍。所以，在载荷较大或有冲击载荷 时宜采用滚子轴承。但当轴承内径d≤20mm时，二 者相差不多，应选价格较低的球轴承。 角接触轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷。 角接触向心轴承(0°<<45°)以承受径向载荷为主； 角接触推力轴承(45°<<90°)以承受轴向载荷为主。 轴向接触= 90°推力轴承只能承受轴向载荷。径向 接触= 0°向心轴承，当滚动体是滚子时，只能承受 径向载荷；球轴承的内外圈有较深的沟槽，主要承受 径向载荷，也能承受一定的轴向载荷。深沟球轴承结 构简单，价格便宜，应用最广泛。
第五节 滚动轴承的组合设计
间隙
毡圈
调整垫片
第五节 滚动轴承的组合设计
弹性挡圈 调整垫片
机械设计基础第16章滚动轴承
§16-2 滚动轴承的代号
前置代号——表示轴承的分部件 基本代号——表示轴承的类型与尺寸等主要特征 后置代号——表示轴承的精度与材料的特征
前置 代号 轴 承 的 分 部 件 代 号
基本代号
五 四 三 二 一
尺寸系列 代号
后置代号
内 部 结 构 代 号 密 封 与 防 尘 结 构 代 号 保 持 架 及 其 材 料 代 号 特 殊 轴 承 材 料 代 号 公 差 等 级 代 号 游 隙 代 号 多 轴 承 配 置 代 号 其 它 代 号
α
不可分离型
可分离型
二、滚动轴承类型的选择
工作载荷、转速、支承刚性、安装精度 1、 n高，载荷小: 球轴承
n低，载荷大: 滚子轴承
2、①受Fr: 向心轴承 ②受Fa、n不高时: 推力轴承 ③ Fr+Fa作用时： 角接触球轴承7类（n较高时） Fr、Fa均较大时 圆锥滚子轴承3类（n较低时）
Fr较大、Fa较小时： 深沟球轴承
得：P=Fr=6778N 故：轴承NF207可承受的最大径向载荷为6778N。
七、滚动轴承尺寸选择的过程
由力分析确定轴承所承受的Fr与Fa
计算当量动载荷P=XFr+YFa
明确轴承的工作转速n与预计寿命L 计算轴承应满足的基本额定动载荷
60nL 10 C 6 10
1/ε
P
由轴承样本（手册）查取合适的轴承
b)当FA+Fs2 ＜ Fs1 轴有左移趋势： 轴承2被“压紧”， 轴承1被“放松” ΔF2
Fs2 Fs1
左端盖必会提供给轴承2一个 力增量ΔF2使轴受力平衡： FA+ Fs2 +ΔF2= Fs1 轴承1的实际轴向载荷为：
机械设计基础课后习题答案 第16章
16-1解由手册查得6005 深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径，普通精度等级（0级）。
主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷；可用于高速传动。
N209/P6 圆柱滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径，6级精度。
只能承受径向载荷，适用于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合，其径向尺寸轻紧凑。
7207CJ 角接触球轴承，窄宽度，轻系列，内径，接触角,钢板冲压保持架，普通精度等级。
既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷，适用于高速无冲击, 一般成对使用，对称布置。
30209/P5 圆锥滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径，5级精度。
能同时承受径向载荷和轴向载荷。
适用于刚性大和轴承孔能严格对中之处，成对使用，对称布置。
16-2解室温下工作；载荷平稳，球轴承查教材附表 1，（ 1）当量动载荷时在此载荷上，该轴承能达到或超过此寿命的概率是 90%。
（ 2）当量动载荷时16-3解室温下工作；载荷平稳，球轴承当量动载荷查教材附表1，可选用轴承6207（基本额定动载荷）。
16-4解（1）计算当量动载荷查手册， 6313的，，查教材表16-12，并插值可得，所以，当量动载荷（ 2）计算所需基本额定动载荷查教材表 16-9，室温下工作；查教材表16-10有轻微冲击，球轴承因所需的，所以该轴承合适。
16-5解选择轴承型号查教材表 16-9，工作温度125℃时，；载荷平稳，选用球轴承时，查教材附表 1，根据和轴颈，可选用球轴承6408（基本额定动载荷）. 选用滚子轴承时，查教材附表 1，根据和轴颈，可选用圆柱滚子轴承N208（基本额定动载荷（ 2）滚子轴承的载承能力较大，并查手册可知其径向尺寸小。
16-6解（ 1）按题意，外加轴向力已接近，暂选的角接触轴承类型70000AC。
（ 2）计算轴承的轴向载荷 (解图见16.4b) 由教材表 16-13查得，轴承的内部派生轴向力，方向向左，方向向右因轴承 1被压紧轴承 2被放松（ 3）计算当量动载荷查教材表 16-12，，查表16-12得，查表16-12得，（ 3）计算所需的基本额定动载荷查教材表 16-9，常温下工作，；查教材表16-10，有中等冲击，取；球轴承时，；并取轴承1的当量动载荷为计算依据查手册，根据和轴颈，选用角接触球轴承7308AC合适（基本额定动载荷16-7 根据工作要求，选用内径的圆柱滚子轴承。
大连理工 机械设计基础 作业解答：第16章-滚动轴承
（2）计算所需基本额定动载荷 表16-8，室温下工作，ft=1； 表16-9，有轻微冲击，fp=1.2
Cr '
f
pP ft
(
60n 106
Lh
)1/
1.2
7790 1
(
601250 106
5000)1/
3
67.4KN
因所需的Cr’<Cr=72.2KN,故所选轴承适用。
16-6 根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承，反装排列，如 图16-6图所示。已知两个轴承所受径向力分别为Fr1=1470N, Fr2=2650N，外加 轴向力FA=1000N,轴颈d=40mm,转速n=5000r/min,常温下运转，有中等冲击，预
期寿命Lh=2000h,时试选择轴承型号。
当量动载荷
P1 X1Fr1 Y1Fa1 0.411470 0.87 2802 3040N
P2 X 2Fr2 Y2Fa2 1 2650 01802 2650N
（4）计算所需的基本额定动载荷
查表16-8，常温下工作，ft=1;查教材表16-9，有中等冲击， 取fp=1.5；ε=3；并取轴承1的当量动载荷为计算依据。
期寿命Lh=2000h,时试选择轴承型号。
F1' 0.68Fr1 0.681470 1000N F2 ' 0.68Fr2 0.68 2650 1802N
，方向向左 ，方向向右
因为FA F2 ' 1000 1802 2802 N F1' 1000 N
轴承1被压紧 Fa1 FA F2 ' 10001802 2802N
第十六章 滚动轴承
16-4 一矿上机械的转轴，两端用6313深沟球轴承支承，每个轴承 承受的径向载荷Fr=5400N，轴的轴向载荷Fa=2650N，有轻微冲击， 轴的转速n=1250r/min，预期寿命Lh=5000h，问是否适用。
机械设计基础(B)-新要点
4.滚动轴承的类型代号由（）表示。
A. 数字B. 数字或字母C. 字母D. 数字加字母
5.用张紧轮张紧V带，最理想的是在靠近（）张紧。
A.小带轮松边由外向内 B.小带轮松边由内向外 C.大带轮松边由内向外
7.带传动不能保证精确的传动比，其原因（）。
A、带容易变形和磨损 B、带在带轮上打滑
3.画图表示摩擦型带传动的组成，并描述其工作原理。
4. 给出下图所给联轴器的名称，并说明其优缺点。
5.齿轮常见的失效形式有哪些？
四、根据给定图形，绘制机构的运动简图，并计算机构的自由度。（14分）
A.凸缘联轴器B.齿式联轴器
C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器
四、结构改错（16分）
指出图中轴系结构的错误并将改正内容用文字写在给定空白处（注：不考虑轴承的润滑方式；倒角和圆角忽略不计）。
五、简答题：20分（共5小题，每题4分）
1. 铰链四杆机构曲柄存在的条件是什么？
2.凸轮机构中，从动件的常用运动规律有哪些？
C带的弹性滑动 D、带的材料不遵守胡克定律
8.工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为（）。
A．心轴 B．转轴C．传动轴D．曲轴
9.带传动过程中，主动轮(小带轮)速度为V1、带速V和从动轮速度为V2三者之间的关系是（）。
A. V1=V>V2B.V1>V>V2C.V1<V=V2D.V1>V=V2
10.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是（ ）。
1.适当增加带长，可以延长带的使用寿命。（ ）
2.单向间歇运动的棘轮机构，必须要有止回棘爪。（ ）
3. 若组成机构的所有构件都在同一平面内或几个相互平行的平面内运动，则称这种机构为平面机构。 （ ）
机械设计基础练习题--滚动轴承
机械设计基础练习题--滚动轴承一、选择题1 下列各类轴承中，能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用；而则具有良好的调心作用。
（1）圆柱滚子轴承（2）推力球轴承（3）圆锥滚子轴承（4）调心滚子轴承2 在良好的润滑和密封条件下，滚动轴承的主要失效形式是。
（1）塑性变形（2）胶合（3）磨损（4）疲劳点蚀3 下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是。
（1）6208 （2）N208 （3）30208 （4）512084 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指。
（1）该轴承的使用寿命为106转时，所受的载荷（2）该轴承的使用寿命为106小时时，所能受的载荷（3）该轴承的平均寿命为106转时，所受的载荷（4）该轴承的基本额定寿命为106转时，所能承受的最大载荷5 按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定使用期限内其破坏的概率最大为。
（1）1% （2）5% （3）10% （4）50%6进行滚动轴承组合设计时，对长跨距，工作温度变化大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑到。
（1）将一端轴承设计成游动的（2）采用内部间隙可调的（3）轴颈与轴承内圈采用很松的配合7 同一根轴的两端一支承，虽然承受载荷不同，但常采用一对相同型号的滚动轴承，这是因为除以外的下述其余三点理由。
（1）采用同型号的轴承，采购方便（2）安装两轴承的座孔直径相同，加工方便（3）安装轴承的轴颈直径相同，加工方便（4）一次镗孔能保证两轴承中心线的同轴度，有利于轴承正常工作8 各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的来选择。
（1）转速n （2）当量动载荷P （3）轴颈圆周速度V （4）内径与转速的乘积dn9 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是。
（1）只能承受径向载荷（2）单个轴承能承受双向轴向载荷（3）只能承受轴向载荷（4）能同时承受径向载荷和单向轴向载荷10 判别下列轴承能承受载荷的方向：6310可承受；7310可承受；30310可承受；5310可承受；N310可承受。
哈尔滨工程大学机械设计基础 第十六章 滚动轴承简答题、机械基础易错判断填空整理
第十六章滚动轴承+机械改错、填空题1.（1）为什么现代机械设备中大多数采用滚动轴承而不是滑动轴承？答：因为通常情况下，滚动轴承和滑动轴承相比具有更灵活、安装方便、效率高、摩擦力矩小、成本低、润滑简单等优点。
2.（1）与滑动轴承相比，滚动轴承具有哪些优点和缺点？答：优点：效率高、润滑方便、摩擦阻力小、互换方便等；缺点：抗冲击能力差，高速时存在噪声，工作寿命比不上液体润滑的滑动轴承等。
3.（1）滚动轴承由哪些元件组成？答：一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
4.滚动轴承共分几大类型，写出它们的类型代号及名称，并说明各类轴承能承受何种载荷（径向或轴向）。
答：调心球轴承代号1，调心滚子轴承代号2，圆锥滚子轴承代号3，推力球轴承代号5，深沟球轴承代号6，角接触球轴承代号7，圆柱滚子轴承代号N，滚针轴承代号NA。
主要承受径向载荷：1号、2号、6号联合载荷（以径向为主）：3号、7号仅限轴向载荷：5号仅限径向载荷（特殊情况可承受部分轴向载荷）：N仅限轴向载荷：NA5.在你说学过的滚动轴承中，哪几类滚动轴承是内、外圈可分离？（此题略过）答：略。
6.什么是滚动轴承的接触角？（此题略去）答：滚动体和外圈滚道接触点处的法线与垂直轴承轴线的平面所夹的锐角。
7.什么是滚动轴承的极限转速？（此题略去）答：滚动轴承在一定载荷和润滑条件，所能承受的最大转速称为轴承的极限转速。
8.（1）如果滚动轴承的极限转速不能满足要求，可采用哪些措施？（要求答出3项）答：提高轴承精度、适当增大间隙、改善润滑和冷却条件、改用青铜保持架等。
9.（1）当转速很高而轴向载荷不太大时，通常不用推力球轴承而用深沟球轴承来承受纯轴向载荷，为什么？答：原因：对于推力球轴承，在转速很高的情况下滚动体离心力大，与保持架摩擦发热严重；而对于深沟球轴承，其滚道比较深，能够承受轴向力；所以该情况下一般使用深沟球轴承而不使用推力球轴承。
10.什么是滚动轴承的角偏差？答：当滚动体内外圈之间存在偏移时，他们之间的倾斜角称为角偏差。
杨可桢《机械设计基础》课后习题及详解(滚动轴承)【圣才出品】
第16章滚动轴承16-1 说明下列型号轴承的类型、尺寸系列、结构特点、公差等级及其适用场合。
6005，N209／P6，7207C，30209／P5。
解：由手册查得6005深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径尺寸25 mm，公差等级为0级。
主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷；可用于高速传动。
N209/P6圆柱滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径尺寸45 mm，公差等级为6级。
只能承受径向载荷，适用于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合，其径向尺寸轻紧凑。
α=︒,钢板冲7207C角接触球轴承，窄宽度，轻系列，内径尺寸35 mm，接触角15压保持架，公差等级为0级。
既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷，适用于高速无冲击, 一般成对使用，对称布置。
30209/P5圆锥滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径尺寸45 mm，公差等级为5级。
能同时承受径向载荷和轴向载荷。
适用于刚性大和轴承孔能严格对中之处，成对使用，对称布置。
16-2 一深沟球轴承6304承受的径向力Fr＝4 kN，载荷平稳，转速n＝960 r／min，室温下工作，试求该轴承的基本额定寿命，并说明能达到或超过此寿命的概率。
若载荷改为Fr＝2 kN，轴承的基本额定寿命是多少？解：滚动轴承的基本额定寿命计算公式：其中，对于深沟球轴承6304，查手册得其径向基本额定动载荷为15900C N =，查表16-8得温度系数，查表16-9得载荷系数，对于球轴承。
（1）当量动载荷时，得：根据基本额定寿命的定义可知，在此载荷上，能达到或者超过此寿命的概率为90%。
（2）当量动载荷时，得：。
16-3 根据工作条件，某机械传动装置中轴的两端各采用一个深沟球轴承支承，轴颈d ＝35 mm ，转速n ＝2000 r ／min ，每个轴承承受径向载荷Fr ＝2000 N ，常温下工作，载荷平稳，预期寿命Lh ＝8000 h ，试选择轴承。
解：查教材表16-8得温度系数，查教材表16-9得载荷系数，对于球轴承。
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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，
，，
题16－5下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图，齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。
试分析轴系结构的错误，在有错误处标明序号，说明错误原因并提出改进方法。
题16－5图
解答：图中主要错误分析（题解16－5 图）
题解16－5图
1．联轴器没有轴向定位，应设计一定位轴肩；
2．轴承盖与轴应有间隙，并设有密封件；
3．应加调整垫片，箱体加工面与非加工面应分开；
4．轴承端面距箱体内壁应有一定距离，30000类轴承“反装”（“背对背”安装），轴承外圈窄边不应固定,而外圈宽边应予固定；
5．齿轮没有轴向固定，与齿轮配合的轴段的长度应比齿轮轮毂的宽度短
2~3mm，并要加轴套对齿轮进行轴向固定；
6．键槽应与联轴器处键槽设置在同一方位上，且键顶部与轮毂键槽之间应有间隙，轴的键槽处应局部剖视；
7．30000类轴承“反装”（“背对背”安装），轴承内圈外侧未固定；
8．此段轴过长，顶住了端盖；
9．轴与轴承配合处不应该开键槽；
10．轴肩过高，不便于轴承拆卸；
11．轴承没有轴向定位，可设轴套定位，且轴承内圈外侧未固定；
12．键过长，并且与齿轮处的键不在同一方位。