滚动轴承设计习题(1)
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例 某机械传动轴两端采用深沟球轴承，已知：轴的直径为d =65mm ，转速
n =1250r/min ，轴承所承受的径向载荷5400R F =N ，轴向载荷A F =2381N ，在常
温下工作，轻微冲击，轴承预期寿命为12000 h 。试确定轴承型号。
解 (1)初选轴承型号并确定r C 、0r C 值。
初选轴承型号6313，由轴承标准可查得，r C =93.8kN, 0r C =60.5kN 。 （2）计算当量动载荷P 。 由
023810.03960500
A r
F C ==，查表
12—9，按线性插值法可得：0.237e =
23810.4415400
A R
F e F =
=>，查表12—9，按线性插值法可得：0.56X =， 1.88Y =
所以 0.565400
1.882381R A P XF YF =+=⨯
+⨯= N
（3）校核轴承寿命。
由于在常温下工作，故1t f =，由表12—8可得 1.2P f =，对于球轴承3ε= 代入寿命计算公式
16667h L n
=
t P f C f P ε
⎛⎫ ⎪⎝⎭
=
166671250
3
1938001.27500⨯⎛⎫ ⎪⨯⎝⎭
=15095 h > 12000 h
故6313轴承能满足寿命要求，所选轴承合适。
例 如图12—14（a ）所示，轴上两端“背对背”安装一对7309AC 轴承，轴的转速n =400r/min ，两轴承所受径向载荷分别为13000R F =N ，21200R F =N ，轴上轴向载荷a F =1000N ，方向指向轴承2。工作时有较大冲击，环境温度为125℃。试计算该对轴承的寿命。
解 （1）计算派生轴向力。
对7309AC 型轴承，查表12—10，可得
110.680.6830002040S R F F ==⨯=N
220.680.681200816
S R F F ==⨯=N
（2）计算轴承的轴向载荷1A F 、2A F 。
2110008161816N 2040N a S S F F F +=+=<=
故轴承1被“放松”，轴承2被“压紧”，于是可得 112040N A S F F ==
21204010001040N
A S a F F F =-=-=
（3）计算当量动载荷P 。
查表12—9可得，7309AC 型轴承（25α=︒）的判别系数0.68e =。
1120400.683000A R F e
F ===
22
10400.871200
A R F e F =
=>
查表12—9可得，11X =、10Y =，20.41X =、20.87Y =，故可得轴承的
当量动载荷
111
111300002040
3000N
R A P X F Y F =+=⨯+⨯= 222220.4112000.8710401397N
R A P X F Y F =+=⨯
+⨯= 由上可知，12P P >，故轴承1较危险，取13000N P P == （4）计算轴承寿命。
查表12—7可得0.95t f =，查表12—8可得 1.8 3.0P f =～，取中间值
2.4P f =；查设计手册，
7309AC 型轴承的47.5r C =kN ；对于球轴承3ε=。
代入寿命计算公式
16667h L n
=
t P f C f P ε
⎛⎫
⎪⎝⎭
=16667
400 3
0.95475002.43000⨯⎛⎫
⎪⨯⎝⎭
=10258 h 故该对轴承的寿命为10258 h 。