滾動(dòng)軸承典型例題解

本文格式為Word版，下載可任意編輯——滾動(dòng)軸承典型例題解滾動(dòng)軸承典型例題解

1．解釋以下軸承含義并用簡(jiǎn)化畫法繪制以下滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，用圖表示其所能承受載荷的方向：

（１）6106；（2）3206；（3）7306B/P6；（4）N1306/C2；（5）51306解：（1）深溝球軸承，直徑系列：特輕，正常寬，內(nèi)徑d=25mm,公差0級(jí)，游隙0組；（２）短圓柱滾子軸承，直徑系列：輕，正常寬，內(nèi)徑d=45mm,公差6級(jí)，游隙0組；（３）角接觸球軸承，直徑系列：輕，正常寬，接觸角?質(zhì)J；

（４）圓錐滾子軸承，直徑系列：輕，正常寬，內(nèi)徑d=45mm,，公差5級(jí)，游隙0組。2．選擇以下設(shè)備中滾動(dòng)軸承的類型：

（１）電機(jī)轉(zhuǎn)子軸軸承；（60000深溝球軸承）

（２）蝸桿軸軸承（n＝１４６０r／min）；（70000角接觸球軸承）（３）火車輪軸；（N0000，短圓柱滾子軸承）（４）餐桌轉(zhuǎn)盤軸。（50000，推力球軸承）3．3208軸承額定動(dòng)載荷C

?15?，公差0級(jí)，游隙0組，協(xié)同性

?34000N。（１）當(dāng)量動(dòng)載荷P?6200N，工作轉(zhuǎn)速

n?730r/min。試計(jì)算軸承壽命Lh；（２）若要求Lh?10000h，允許的當(dāng)量動(dòng)載荷Ｐ

106C?1063400010

Lh?()h?()3?6639.68h60nP60n6200多大？解：1.

2.當(dāng)Lh

?10000小時(shí)，求P

106P??5482N60?730?100001034．一對(duì)７２１０AC軸承分別承受徑向力Fr1?8000N，F(xiàn)r2?5200N，軸上作用力FA

方向如圖示。試求以下?tīng)顩r下各軸承的內(nèi)部軸向力Fd1、Fd2（FS1、FS2）和軸向力Fa1、Fa2。（１）FA?2200（２）FA?900N；（３）FA?1904NN；

解：1.求內(nèi)部軸向力Fd

Fd1?0.68Fr1?0.68?8000?5440N，

Fd2?0.68Fr2?0.68?5200?3536N

2．求軸承的軸向力

（1）當(dāng)外載荷

FA?2200N，F(xiàn)?F?2200?3536?5736N?F?5440N

Ad2d1軸承有向左游動(dòng)趨勢(shì)，軸承1壓緊，軸承2放松。軸承的軸向力為：

Fa1?Fd2?FA?3536?2200?5736NFa2?Fd2?3536N

（2）當(dāng)F

A?900N

FA?Fd2?900?3536?4436N?Fd1?5440N1

軸承有向右游動(dòng)趨勢(shì)，軸承2壓緊，軸承1放松。軸承的軸向力為：

Fa1?Fd1?5440A

Fa2?Fd1?FA?5440?900?4540N

（3）當(dāng)F

?1904N，F(xiàn)A?Fd2?1904?3536?5440N?Fd1?5440N

Fa1?Fd1?5440N，F(xiàn)a2?Fd2?3536N

5.試計(jì)算以下軸承（兩端單向固定）的徑向力Fr，軸向力

Fa，當(dāng)量動(dòng)載荷P。圖示三種狀況下，哪個(gè)軸承壽命低？

已知軸上的載荷FR?3000N，F(xiàn)A?500N，fP?1，ft?1，e?0.68。

軸承類型70000C70000AC70000BFd0.4Fr0.68FrFrFa/Fr?0.68P?Fr

Fa/Fr?0.68P?0.4Fr?0.87Fa（a）

（b）

（c）

解：1.求

Fr1，F(xiàn)

r2

：Fr1?1122?1000NFR??3000?2000N，F(xiàn)r2?FR??300033332．求（a）圖中的當(dāng)量動(dòng)載荷值（1）求軸承的軸向載荷

Fa1?FA?500N，F(xiàn)a2?0

Fa1500??0.25?e，x1?1,y1?0Fr12000（2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P

Fa2?0x2?1,y2?0Fr2?P2（軸承1壽命低）P?Fr1?2000N，P2?Fr2?1000NP112．求（b）圖中的當(dāng)量動(dòng)載荷值

Fr1?2000N，F(xiàn)r2?1000N

2

a)b)

求軸承的內(nèi)部軸向力

Fd2?0.68Fr2?0.68?1000?680NFd1?0.68Fr1?0.68?2000?1360N，求軸承的軸向力

FA?Fd2?500?680?1180N?Fd1?1360N軸承2是壓緊端

Fa2?Fd1?FA?1360?500?860N，F(xiàn)a1?Fd1?1360N

c)

求當(dāng)量動(dòng)載荷值P

查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》70000軸承：

FaF?0.68，P?Fr，a?0.68P?0.41Fr?0.87FaFrFrFa11360?Fr1?2000N1??0.68，PFr12000Fa2860??0.86?0.68Fr21000

P2?0.41?1000?0.87?860?1158N

P1?P2，軸承1危險(xiǎn)

3．求（C圖）中的P值

Fr1?2000NFr2?1000N

?680NFd1?0.68Fr1?0.68?2000?1360N，F(xiàn)d2?0.68Fr2?0.68?1000（1）求軸承的軸向力

FA?Fd1?500?1360?1860N?Fd2?680N軸承2壓緊。

Fa2?Fd1?FA?1360?500?1860N，F(xiàn)a1?Fd1?1360N（2）求當(dāng)量動(dòng)載荷值P

Fa11360?Fd1?2000N1??0.68PFr12000Fa21860??1.86?0.68P2?0.41?1000?0.87?1860?2028NFr21000P2?P1，軸承2危險(xiǎn)。

6.圖示斜齒圓柱齒輪減速器低速軸轉(zhuǎn)速

n?196r/min，

FT?1890N，

FR?700N，3

FA?360N。軸頸處直徑d0?30mm，軸承預(yù)期壽命Lh?20000h，fP?1.2，斜齒輪分度圓直徑d?188mm

試選擇軸承型號(hào)。

（1）選用一對(duì)向心球軸承；（2）選用一對(duì)圓錐滾子軸承。解：1.求軸承的徑向力

?Mi?0，

V面：

94FA?180FrV2?90FR?0，

FrV2?

90FR?94FA90?700?94?360??162N180180?yi?0，F(xiàn)rV1?FR?FrV2?700?162?538NH面：

FrH1?FrH2?合成：

Ft1890??945N2222Fr1?FrV1?FrH1?5382?9452?1087N

Fr2?FrV2?FrH2?162?945?958.78N2222

2．選用向心球軸承

初選軸承型號(hào)6206，其主要參數(shù)為：C（1）求軸承的軸向力對(duì)于深溝球軸承，軸向外載荷

r?19.5KN，C0r?11.5KN（查手冊(cè)選?。?/p>

FA指向哪個(gè)軸承，哪個(gè)軸承便完全承受它：

Fa1?FA?360NFa2?0

（2）計(jì)算求當(dāng)量動(dòng)載荷值P根據(jù)

12.3Fa112.3?360查得：e?0.22??0.0385C0r115000Fa1360??0.337?e?0.22則：x1?0.56,y1?1.99Fr11087

P1?x1Fr1?y1Fa1?0.56?1087?1.99?360?1325N

（3）計(jì)算軸承壽命

106ftC?1061195003Lh?(?)?(?)?156802h?20000h60nfPP60?1961.21325滿足壽命要求，但Lh3．選用圓錐滾子軸承

（1）初選30206型其主要參數(shù)為：C

??Lh?，6106軸承再算（略）。

r?43.2KN，C0r?50.5KN，e?0.37，y?1.6

4

（參數(shù)值取自周開(kāi)勤《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五版P117）當(dāng)：

FaF?e，P?Fr，a?e，P?0.4Fr?1.6Fa；F?FFrFr2yrd（2）求內(nèi)部軸向力

Fd1?F958.78Fr11087?299.6N??339.6N，F(xiàn)d2?r2?2y2?1.62y2?1.6（3）求軸向力

FA?Fd2?360?299.6?659.6N?Fd1?339N

軸承1壓緊,

Fa1?Fd2?FA?360?299.6?659.6N

Fa2?Fd2?299.6N

（4）求當(dāng)量動(dòng)載荷

Fa1659.6??0.606?e?0.37x1?0.4,y1?1.6Fr11089Fa2299.6??0.312?e?0.33x2?1,y2?0Fr2958.78

P?x1Fr1?y1Fa1?0.4?1087?1.6?659.6?1490.16N1P2?Fr2?958.78N

（5）計(jì)算壽命

106ftC?106143.2?10310

Lh?(?)?(?)3?3465932h??20000h60nfPP60n1.21490.16以上分析比較：選用選用圓錐滾子軸承壽命過(guò)于富足，經(jīng)濟(jì)性不夠合理。選用6106型軸承較好。7.一減速器軸用一對(duì)3208軸承支承，已知軸承所受徑向載荷Fr1軸上的軸向載荷FA（1）e注：3208軸承的有關(guān)參數(shù)為：

?2740N，F(xiàn)r2?1160N，作用在

。求軸承的使用壽命h。?276N，軸的轉(zhuǎn)速n?960r/min。

?0.38，C?34000N,

當(dāng)Fa/Fr?e，x?1，y?0，當(dāng)Fa/Fr?e，x?0.4，y?1.6。

第7題

（2）軸承的內(nèi)部軸向力

FS?Fr/2y（y為不等于零的載荷系數(shù)）載荷系數(shù)fP?1，溫度系數(shù)ft?1。

解：1求內(nèi)部軸向力

2．求軸向力

Fd1?Fr12740??856N2y2?1.6Fd2?Fr21160??362.5N2y2?1.6FA?Fd1?276?856?1132N?Fd2?362.5N

Fa2?FA?Fd1?276?856?1132NFa1?Fd1?856N

3．當(dāng)量動(dòng)載荷

5

Fa1F?856?0.312?ex1?1,y1?0r12740Fa2F?11322740?0.975?ex2?0.4,y2?1.6r2P1?Fr1?2740NP2?x2Fr2?y2Fa2?0.4?1160?1.6?1132?2275N64．計(jì)算壽命

10C?1033400010Lh?(P)?(2740)3?79795h

60n160?9608．問(wèn)題同題7。

解：1.求徑向力

FFRr1?Fr2?2?2000N第8題

2．求內(nèi)部軸向力

FFr1d1??20001.6?625NFd2?Fd1?625N2y2?3．求軸向力

Fa1?Fd1?625N，F(xiàn)a2?Fd2?625N

4．計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷

P1?Fr1?2000N,P2?Fr2?2000N5．計(jì)算壽命

L106C6?103400010h?60n(P)?60?960(2000)3?219315h9．問(wèn)題同題8。比較哪個(gè)軸承壽命更長(zhǎng)。解：1.求徑向力

?Mi2?0，F(xiàn)r1?4000l3l?1333N，?Fiy?0，F(xiàn)r2?4000?1333?2667N

第9題

2．求內(nèi)部軸向力

FFr1d1??13332?1.6?417NFF2667d2?r22y?2?1.6?833N2y3．求軸向力Fd2?Fd1軸承1為壓緊端

4．計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷

Fa1?833?0.642?e?0.38，x1?0.4,y1?1.6Fr11333Fa2?833?0.312?e?0.38，F(xiàn)x2?1,y2?0r22667

6

P?0.4Fr1?1.6Fa1?0.4?1333?1.6?833?1865N1?P2軸承1壽命更長(zhǎng)。P2?Fr2?2667NP110．一水泵軸用深溝球軸承支承。已知軸徑d?35mm，轉(zhuǎn)速n?2900r/min，軸承所受徑向載荷

Fr?2300N。軸向載荷Fa?540N，要求使用壽命Lh?5000h，試選擇軸承型號(hào)。

解：1。初選滾動(dòng)軸承型號(hào)6207，其主要參數(shù)為：C0r2．確定

?15.2KN，Cr?25.5KN,

e值及x,y根據(jù)F?aC0r540?0.03515.2?103查得：e?0.22

當(dāng)：

FaF?e，x?1,y?0a?e，x?0.56,y?1.99

FrFr3．算當(dāng)量動(dòng)載荷值

Fa540??0.23?e?0.22Fr2300P?xFr?yFa?0.56?2300?1.99?540?2360N

4．計(jì)算所需的基本額定動(dòng)載荷值

C??P?60n?2360360?29005000?C?25500N

Lhr106106故初選軸承型號(hào)適合。

P，基本額定動(dòng)載荷為C，當(dāng)當(dāng)量動(dòng)載荷由P

增達(dá)到2P，其壽命有何變化？若當(dāng)量動(dòng)載荷不變，而轉(zhuǎn)速由n增大到2n（不超過(guò)極限轉(zhuǎn)速），壽命

11．某滾動(dòng)球軸承的預(yù)期壽命為

當(dāng)量

又有何變化？

解：1.當(dāng)量動(dòng)載荷為P時(shí)，2．當(dāng)量動(dòng)載荷為2P時(shí)，

?h，L10106P

Lh?()60nn106C?10613C3?h?L10()?()()60n2P60n2P由此可見(jiàn)

1?h?LhL10810h3．當(dāng)轉(zhuǎn)速由n增加到2n時(shí)，L??106C1?()??Lh2?60nP2★12．一對(duì)30206軸承的預(yù)期工作壽命是20000h，現(xiàn)經(jīng)計(jì)算求得軸承Ⅰ、Ⅱ的基本額定壽命為28000h

和16800h。（1）求滿足工作壽命時(shí)的可靠度為多少？（2）若因工作需要，要求軸承工作可靠度達(dá)到

98%，則此時(shí)兩軸承的的工作壽命LRh應(yīng)為多少？

解：1.求兩軸承滿足預(yù)期工作壽命（20000）時(shí)的可靠度（參考XX交通大學(xué)唐照民《機(jī)械設(shè)計(jì)》）

7

已知對(duì)應(yīng)兩軸承的基本額定壽命28000h、16800h的可靠度均為R=90。30206周成的離散指數(shù)?由此可求得兩軸承滿足預(yù)期壽命時(shí)的可靠度R、RⅡ?yàn)椋孩?9

8

RⅠ?e?0.10536(200009/8)28000?93%

RⅡ?e?0.10536(200009/8)16800?88%

2．求兩軸承在可靠