第16章 滚动轴承

第16章 滚动轴承

16.4 课后习题详解

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/P6，7207CJ ，30209/P5。

解 由手册查得

6005 深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径mm d 25=，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mm d 45=，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mm d 35=，接触角︒=15α，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mm d 45=，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 一深沟球轴承6304承受的径向力KN F r 4=，载荷平稳，转速min /960r n =，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KN F r 2=，轴承的基本额定寿命是多少？

解 室温下工作1=t f ；载荷平稳1=P f ，球轴承3=ε 查教材附表1，KN C C r 8.15==

（1）当量动载荷KN F P r 4==时

h P f C f n L P t 1070)4

18.151(96060106010366=⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε

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KN F P r 2==时 h P f C f n L P t 8560)2

18.151(96060106010366=⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε

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mm d 35=，转速min /2000r n =，每个轴承承受径向载荷N F r 2000=，常温下工作，载荷平稳，预期寿命h L h 8000=，试选择轴承。

解 室温下工作1=t f ；载荷平稳1=P f ，球轴承3=ε 当量动载荷N F P r 2000==

KN N L n f P f C h t P r 7.19197308000102000601200011060'3/16/16==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε 查教材附表1，可选用轴承6207（基本额定动载荷KN C r 5.25=）。

16-4 一矿山机械的转轴，两端用6313深沟球轴承支承，每个轴承承受的径向载荷N F r 5400=，轴的轴向载荷N F a 2650=，轴的转速min /1250r n =，运转中有轻微冲击，预期寿命h L h 5000=，问是否适用？

解 （1）计算当量动载荷

查手册，6313的KN C r 5.560=，KN C r 2.72=

58.010

5.5626503.123.1230=⨯⨯=r a C F ，查教材表16-12，并插值可得25.0≈e

e F F r a >==49.05400

2650，所以56.0=X ，8.1=Y

当量动载荷N YF XF P a r 779026508.1540056.0=⨯+⨯=+=

（2）计算所需基本额定动载荷

查教材表16-9，室温下工作1=t f ；查教材表16-10有轻微冲击2.1=P f ，球轴承3=ε

KN N L n f P f C h t P r 4.6767410500010125060177902.11060'3/16/16==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε 因所需的KN C C r r 2.72'=<，所以该轴承合适。

16-5 某机械的转轴两端各用一个向心轴承支承。已知轴颈mm d 40=，转速min /1000r n =，每个轴承的径向载荷N F r 5880=，载荷平稳，工作温度125℃，预期寿命h L h 5000=，试分别按球轴承和滚子轴承选择型号，并比较之。

解 选择轴承型号

查教材表16-9，工作温度125℃时，95.0=t f ；载荷平稳，1=P f 选用球轴承时，3=ε

KN L n f P f C h t P r 4.4150001010006095.0588011060'3/16/16=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε

查教材附表1，根据'r C 和轴颈mm d 40=，可选用球轴承6408（基本额定动载荷KN C r 5.65=）。

选用滚子轴承时，3/10=ε

KN L n f P f C h t P r 3.3450001010006095.0588011060'10/36/16=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε

查教材附表1，根据'r C 和轴颈mm d 40=，可选用圆柱滚子轴承N208（基本额定动载荷KN C r 5.37=）。

（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 根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承，如图所示，已知两个轴承的载荷分别为N F r 14701=，N F r 26502=，外加轴向力N F A 1000=，轴径mm d 40=，转速min /5000r n =，常温下运转，有中等冲击，预期寿命h L h 2000=，试选择轴承型号。

图16.10 题16-6图

解 （1）按题意，外加轴向力A F 已接近1r F ，暂选︒=25α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

N F F r 1000147068.068.0'11=⨯==，方向向左 N F F r 1802265068.068.0'22=⨯==，方向向右

因N F N F F A 1000'280218021000'12=>=+=+，

轴承1被压紧 N F F F A a 280218021000'21=+=+= 轴承2被放松 N F F a 1802'22==

（3）计算当量动载荷

查教材表16-12，68.0=e

e F F r a >==91.11470

280211，查表16-12得41.01=X ，87.01=Y e F F r a ===68.02650

180222查表16-12得12=X ，02=Y

N

F Y F X P a r 3040280287.0147041.011111=⨯+⨯=+= N F Y F X P a r 2650180202650122222=⨯+⨯=+=