滚动轴承计算习题
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滚动轴承25题（当量动载荷、寿命计算等）
1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=0.4T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。
题1图
1
S 2，作时，所以3．1附 C r =59250N,e=0.35,X=0.4, Y=1.7,S=Fr/(2Y)
题3图
解：受力分析如图示。
题3答图
（1）1
15200
152922 1.7
r N Y
F
S =
=
=? 1
S 、2
S 方向如图示
所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以
1
1
1
1
1
() 1.252006240P
N f P
X R Y A =
+=?=
（2）6
()6010t
t
h
C n P
f L ?=
4. 某轴两端各有一个30307轴承支撑，受力情况如图所示。已知：r F =2500N, a F =1000N,载荷系数p F =1.1，试求：
所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。
1A =1S =447N ，2A =1S +a F =1447N
1A /1R =
447
1700=0.263 800>e 所以：1P =1111()p f X R Y A +=1870N 2P =2222()p f X R Y A +=3376N （2）因为2P >1P 所以轴承2寿命短。 5．如图所示：减速器一根轴用两个型号30310圆锥滚子轴承支承，作用于轴承的径向载荷 1R =8000N ，2R =2000N ；齿轮上的轴向力1a F =2000N ，2a F =1000N ；工作速度n =350r/min 。减速器 在常温下工作，有中等冲击，试计算轴承的寿命h L 。 （已知条件：t f =1，d f =1.5，n f =2，'C =122000N ，e =0.35，X =0.4，Y =1.7，2R S Y = ） 题5图 1S 2S 1S 1S 1A 2A 1A 2A h (60t n P = 612 101122000()603509750 ??? =216585h 6．如图所示：一对7306AC 型角接触球轴承。已知： 1R F =3000N ，2R F =1000N ，a F =500N ，n =1200r/min,载荷平稳，常温下工作，球轴承的寿命。 提示：7036AC 轴承： r C =25.2kN, S =0.7R, e =0.68， A F /R F >e 时，X =0.41，Y =0.87 A F /R F ≤e 时，X =1，Y =0 题6图 解：受力分析如图示。 题6答图 1S =0.71r F =0.7?3000=2100N a F 1A 2A 1A 2A 2P 7．有一轴用30208轴承支承，受力和尺寸如图示，轴转速n=960r/min ，轴承额定动负荷r c =44400N ，Y=1.6,e =0.37,S= Y F 2,当a F /r F ≤e 时，P=r p F f ?，当a F /r F >e 时。P=()a r p YF F f +4.0，求危险轴承的寿命。 注：?为箭头指向并垂直纸面 ε ??? ? ??= p C n L r h 16670，P f =1.2 题7图 解：受力分析如图示。 题7答图 1S 、2S 方向如图示。 所以轴承1“放松”，轴承2被“压紧”。 e F F r a <==31.0187558611，e F F r a >==47.0613 286 22 所以N f f P r P 225018752.111=?=?= 所以ε ?? ?= C L r h 16670=9 10 4440016670?? ??=133434h 8（1（2 解：（1 9．圆锥齿轮减速器主动轴由一对圆锥滚子轴承支撑，布置如图。已知齿轮平均分度圆直径d=56mm ，所受圆周力N F t 1130=，径向力N F r 380=，轴向力N F a 146=，求两轴承所受轴向载荷1A F 、2A F 。（内部轴向力e F F Y F F A R R s >= ,2时，X=0.4,Y=1.6） 题9图 解：受力分析如图示。 题9答图 10028501?-?= a r v F F R =N 149100 28 14650380=?-? 1S F 、2S F 方向如图所示。 所以轴承1被“压紧”，轴承2“放松”。 10． 图示为一对角接触球轴承支承结构，轴承面对面正安装，轴上作用的径向外载荷N F R 6600=，轴向外载荷N F A 1000=，轴承的派生轴向力是R S 68.0=，当e R A >时，41.0=X ,87.0=Y ， 68.0=e ，轴承的额定动载荷N C 48000=，载荷系数2.1=P f ，工作转速m in 650r n =，正常工作温度。 试： （1（21S A 1=（3（4 11． 需要更换，但库存己无该型号轴承，只有AC 7310型轴承，试问：若要求轴承的预期寿命4'10=h L 小时，能否用AC 7310代替30310型轴承？(13分) 附：轴的转速m in 600r n = 解：受力如图示。 题11答图 1S 、2S 方向如图示。 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以N R f P P 480040002.111=?-= 所以可以替换。 （由 解：(1)受力如图示。 题13答图 R 1=1000×50—300×400150 =253N R 2=1000—R 1 =1000—253=747N （2）S 1 =R 12Y =253 3.4 =74N S2 = R2 2Y= 747 3.4=220N S1、S2 方向如图示。 S1+300=374> S2 所以轴承2 被“压紧”，轴承1被“放松”。A1= S t =74N，A2= S1 +300=374N A1/R1=74 253=0.29< e A1 R1=74 253=0.29< e A2 R= 374 P （3） 14 荷F A （15 R1= R3 R2= R4 S1= S3 S1、S3 S2= S4 S2 、S4 图（a A1=S2 A2=S2 图（b A1=S2 =666.8 N， A2=S2 + F a =1166.8 N 所以轴承4 承受的轴向力A1最大。 R2v= F r—R1v=800N 15．某传动零件支承结构的尺寸如图所示，已知传动件的手里Fr=2000N，Ft=1500N，Fa=800N，传动零件的分度圆直径d=200mm，传动件相对轴承对称布置，L=400mm，轴承为7208AC，派生轴向力S=0.7R，n=1450r/min，e=0.71， C=25800N，fr=1.5，当A/B>e时，X=0.41，Y=0.87，试计算： （1）轴承的径向载荷R1、R2； （2）轴承的轴向载荷A1、A2； （3） 轴承的当量动载荷P 1、P 2； （4） 轴承寿命L h 。 题15图 解：受力如图示。 题15答图 （1）R 1v = F r ×L 2 —F v × d 2 L =2000×200+800×100 400 =1200N R 1H + R 2H =F r 2 =750N R 1R 2（ S 1S 2S 1S 2A 1A 2（P 2（L h 16，（（2）轴承内部轴向力计算公式为/2S R Y = 3）当/A R e ≤时，X=1，Y=0；当/A R e >时，X=0.4，Y=1.9； 4）轴承寿命计算公式为 10 6 3 1060r t h C f L n P ?? = ??? （其中P 为当量动负荷） 题16图 解：受力如图示。 题16答图 （1）118000210522 1.9 R S N Y = ==? 1S 、2S 方向如图示。 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 （2） 1121050.2638000 A e R ==< 所以11111() 1.280009600p P f X R Y A N =+=?= N 。e=0.36,Y=1.7,X=0.4(S=R/2Y)；圆锥齿轮平均分度圆直径60m d mm =，圆周力1200t F N =，径向力 400r F N =，轴向力160a F N =，轴的转速n=600r/min,载荷系数 1.5p f =，常温下工作，试求此轴承 寿命为多少小时？基本公式6(/)10L C P ε=（转）（15分） 题18图 解：受力如图示。 题18答图 1162118322 1.7 R S Y = ==?N 1S 、2S 方向如图所示。 所以轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”。 所以11111() 1.5(0.4621 1.7714)2193p P f X R Y A N =+=??+?= 19．某轴两端装有两个30207E 的圆锥滚子轴承，已知袖承所受载荷：径向力1R ＝3200N ， 2R =1600N 。轴向外载荷1A F =1000N ，2A F ＝200N ，载荷平稳(p f ＝1)，问：(1)每个轴承的轴向载荷各为多少? (2) (3)(l ，Y ＝0) (1)1S (2) R A 11（320 (1) (2)(3)已知上述三个力的大小，圆周力t F ＝4750N ，径向力r F ＝1600N ，轴向力a F =640N 。若支承跨距近似按轴承中点处考虑，即1L ＝40mm ，2L ＝80mm ，试求两轴承I 、∏所受的径向载荷R 和轴向载荷A(注：袖承的附加轴向力按S=0.7R 计算) 题20图 解：(1)应背对背装(反装)如图示。 题20答图 (2)设啮合点在图示锥齿轮上方．则r F 向下，a F 向右，t F 垂直纸面向里。 （3） N l F l l F R a r V 200080 506401201600) 2100 ()(2211 =?-?=-+= 1S 、2S 方向如图所示。 因为1223626401686S N F S a <=+=+ 所以轴承∏被“压紧”，轴承I “放松”。 21．图示轴承装置中，采用一对7312AC 轴承(轴承的附加轴向力的计算公式S ＝0.7F)试： (1)写出该轴承代号中各数字所代表的含义是什么? (2) (3)几倍)？ 22．图示轴系用两个70000B 型角接触球轴承支承，已知圆锥齿轮上的轴向力14200A F N =，斜齿圆柱齿轮上的轴向力2500A F N =，求得轴承的径向载荷11000R N =，22000R N =，轴系转速 1750min n r =，预期寿命'7200h L h =，载荷系数 1.1p f =。 附：70000B 型轴承，S R =； 题22图 解：受力如图示。 题22答图 12S S 、方向如图示。 所以轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”。 所以 所以220012462C N === 23．两级齿轮传动的中间轴承上用一对背对背安装的角接触球轴承70000B 型支承，作用在轴上转距289054T N mm =?，从动锥齿轮上的轴向力1000F N =，主动斜齿圆柱齿轮法面模数4m mm =，齿数 z =当r F F ?当r F F ?12S S 、所以轴承 24 中作用于F ?= （1） （2） 要求轴承寿命为41010h L h =，试计算二轴承寿命是否足够？ （取动载荷系数 1.2d f =，温度系数 1.0r f =） 附30208轴承的性能和计算用参数； 题24图 解:受力分析如图示。 题24答图 所以 12986364A B R N R N ====== （2） A B S S 、方向如图示。 因为23120075019891539x x B A F F S S -+=-++=> 所以轴承A 被“压紧”，轴承B 被“放松”。 所以 () 1.2(0.41298 1.61539)3578() 1.263647637A P A A A A H P B B B B P f X R Y A N P f X R Y A N =+=??+?==+=?= 所以66103 410101063000()()2520710 t h h f C L h L h = =?=>= 15=， 18121584880222 22 22=+=+=H V R R R Ｎ 11317.011==R S Ｎ, 12687.022==R S Ｎ S 1、S 2的方向如图示，则 所以轴承２被“压紧”，轴承１“放松” 113111==S A Ｎ，198012=+=a F S A Ｎ e R A ===7.01651113111，e R A >=1812 198022 所以177716151.1)(11111=?=+=A Y R X f P p Ｎ 2669)198085.0181241.0(1.1)(22222=?+??=+=A Y R X f P p Ｎ 145422669 288001(14406010)(6010366=???==εP C f n L t h h 滚动轴承 1、滚动轴承的主要失效形式是什么？ 【答】 滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。 对于慢慢摆动及转速极低的轴承，主要失效形式是滚动轴承接触面上由于接触应力过大而产生的永久性过大的凹坑。 除点蚀和永久性变形外，还可能发生其它多种形式的失效，如：润滑油不足使轴承烧伤，润滑油不清洁使轴承接触部位磨损，装配不当使轴承卡死、内圈涨破、挤碎内外圈和保持架等。这些失效形式都是可以避免的。 2、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？ 【答】 一组轴承中，10%的轴承发生点蚀破坏，90%的轴承不发生点蚀破坏前的转数（以106为单位）或工作小时数称为滚动轴承的基本额定寿命，以L10表示。 滚动轴承的基本额定动载荷就是使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷值，用字母C表示。 3、何时需要进行滚动轴承的静载荷计算？ 【答】 对于在工作载荷下基本上不旋转的轴承（例如起重机吊钩上用的推力轴承），或者慢慢地摆动以及转速极低的轴承，需要进行滚动轴承的静载荷计算。 4、试说明下面各轴承的类型和内径，并说明哪个轴承的公差等级最高？哪个允许的极限转速最 高？哪个承受径向载荷的能力最大？哪个不能承受径向载荷？ N307/P4 6207/P2 30207 51307/P6 【答】 各轴承的内径均为35 mm ； 6207/P2为深沟球轴承，公差等级最高；允许的极限转速最高； N307/P4为圆柱滚子轴承，承受径向载荷能力最高； 30207为圆锥滚子轴承； 51307/P6为双列推力球轴承，不能承受径向载荷。 5、欲对一批同型号滚动轴承做寿命试验。若同时投入50个轴承进行试验，按其基本额定动载荷 值加载，试验机主轴转速为2000=n r/min 。若预计该批轴承为正品，则试验进行8小时20分时，应约有几个轴承已失效。 【解】 8小时20分时转动的转数为 r 1012000)20608(6?=?+?=L 此寿命刚好为r 6101?，且轴承在基本额定载荷下试验，所以其失效率应为10%，应约有5%1050=?个轴承已失效。 例11-1 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R 1= 8000 N ，R 2 = 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P 1、P 2。 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 = 0.68R 1 = 0.68×8000 = 5440 N S 2 = 0.68R 2 = 0.68×12000 = 8160 N ，方向如图所 示。 2．求外部轴向合力F A F A = F a2－F a1 = 5000－3000 = 2000 N ， 方向与F a2的方向相同，如图所示。 3．求轴承所受的轴向力A 1、A 2 ∵ S 2 + F A = 8160 + 2000 = 10160 N ，S 2 + F A ＞S 1 = 5440 N ，轴承1被压紧。 ∴ A 1= S 2 + F A = 10160 N ，A 2 = S 2 = 8160 N 4．轴承的当量动载荷P 1、P 2 据：A 1/ R 1 = 10160/8000 = 1.27＞e = 0.68，得：X 1 = 0.41，Y 1 = 0.87 P 1 = f d （X 1 R 1 + Y 1 A 1）= 0.41×8000 + 0.87×10160 = 12119 N 据：A 2/ R 2 = 8160/12000 = 0.68 = e ，得：X 2 = 1，Y 2 = 0 P 2 = f d （X 2 R 2 + Y 2 A 2）= 8000 N 例11-3 某轴由一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承，其基本额定动载荷C = 97.8 kN 。轴承受径向力R 1= 6000N ，R 2 =16500N 。轴的转速 n =500 r/min ，轴上有轴向力F A = 3000 N ，方向如图。轴承的其它参数见附表。冲击载荷系数 f d = 1。求轴承的基本额定寿命。 例11-3 图1 解： 1．求内部派生轴向力S 1、S 2的大小方向 20005.126000211=?== Y R S N 55005.1216500222=?==Y R S N 方向如图所示。 例11-1图2 例11-3 图2 班级学号姓名成绩 练习题7：滚动轴承 一选择题 (1) 下列各类轴承中，C 能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用;而 D 则具有良好的调心作用。 A. 短圆柱滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 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 D 。 A. 塑性变形 B. 胶合 C. 磨损 D. 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 B 。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 (4) 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是 D 。 A. 只能承受径向载荷 B. 单个轴承能承受双向载荷 C. 只能承受轴向载荷 D. 能同时承受径向和单向轴向载荷 (5) 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指 D 。 A. 该轴承的使用寿命为6 10转时，所受的载荷 B. 该轴承使用寿命为6 10小时时，所能承受的载荷 C. 该轴承平均寿命为6 10转时，所能承受的载荷 D. 该轴承基本额定寿命为6 10转时，所能承受的最大载荷 (6) 判别下列轴承能承受载荷的方向： 6310可承受 D ;7310可承受 B ;30310可承受 B ;5310可承受 C ;N310可承受 A 。 A. 径向载荷 B. 径向载荷和单向轴向载荷 C. 轴向载荷 D. 径向载荷与双向轴向载荷 (7) 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率最大为 C 。 A. l% B. 5% C. 10% D. 50% (8) 以下各滚动轴承中，承受轴向载荷能力最大的是 A ，能允许的极限转速最高的是 B 。 A. 5309 B. 6309/P5 C. 30309 D. 6309 (9) 对滚动轴承进行油润滑，不能起到 C 的作用。 A. 降低摩擦阻力 B. 加强散热、降低温升 C. 密封 D. 吸收振动 (10) 在进行滚动轴承组合设计时，对支承跨距很长，工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑 A 。 A. 将一端轴承设计成游动的 B. 采用内部间隙可调整的轴承 C. 轴颈与轴承内 滚动轴承练习题 一、选择题 1、滚动轴承的代号由基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示。 A、轴承的类型、结构和尺寸 B、轴承组件 C、轴承内部结构的变化和轴承公差等级 D、轴承游隙和配置 2、同一根轴的两端支承，虽然承受负载不等，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。 A、采购同型号的一对轴承比较方便 B、安装轴承的两轴承孔直径相同，加工方便 C、安装轴承的两轴颈直径相同，加工方便 D、一次镗孔能保证两轴承孔中心线的同轴度，有利于轴承正常工作 3、滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合。 A、全部采用基轴制 B、全部采用基孔制 C、前者采用基孔制，后者采用基轴制 D、前者采用基轴制，后者采用基孔制 4、滚动轴承基本额定寿命与基本额定动载荷之间具有如下关系。L=（C/P）ε，其中ε称为寿命指数，对于滚子轴承 和球轴承分别为。 A、3/10和3 B、3/10和10/3 C、10/3和3/10 D、10/3和3 5、代号为3108、3208、3308的滚动轴承的不相同。 A、外径 B、内径 C、精度 D、类型 6、对某一滚动轴承来说，当所受当量动载荷增加时，基本额定动载荷。 A、增加 B、减小 C、不变 D、可能增大也可能减小 7、圆锥滚子轴承的与内圈可以分离，故其便于安装和拆卸。 A、外圈 B、滚动体 C、保持架 8、代号为30310的单列圆锥滚子轴承的内径为。 A、10mm B、100mm C、50mm 9、滚动轴承基本代号中尺寸系列代号是由两位数字表示的，前者代表轴承的宽度系列，后者代表轴承的系列。 A、滚动体的数目； B、内径； C、直径； D、载荷角； 10. 滚动轴承的基本额定寿命是指____。 A.在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 B.在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 C.在额定工况和额定动载荷作用下，90%轴承所能达到的寿命 D.同一批轴承在相同条件下进行实验中，90%轴承所能达到的寿命 11. 代号为N1024的轴承内径应该是______。 A.20； B.24； C.40； D.120 12. _____是只能承受径向载荷的轴承。 A.深沟球轴承； B.调心球轴承； C.角接触球轴承； D.圆柱滚子轴承 13. 推力球轴承的类型代号为_____。 A.5； B.6； C.7； D.8 14. 角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而_____。 A.增大； B.减少； C.不变； D.不定 15. 下列轴承中，能够同时承受径向载荷及少量的双向轴向载荷的轴承是_____。 A.深沟球轴承； B.推力球轴承； C.圆柱滚子轴承； D.滚针轴承 16. 在正常工作条件下，滚动轴承的主要失效形式是____。 A.滚动体破裂； B.滚道磨损 C.滚动体与滚道工作表面上产生疲劳点蚀； D.滚动体与滚道间产生胶合 17 角接触球轴承的类型代号为_____。 A.1； B.2； C.3； D.7 13-4 解：初选6207轴承，基本额定动载荷C=25500N ，基本额定静载荷C 0=15200N 。 F a /C 0=0.049，介于0.04~0.07之间，对应的e 值为0.24~0.27。 F a /F r =0.41，显然大于e 值，故X=0.56，Y 值为1.8~1.6。 线性插值计算74.1)04.007.0()6.18.1()04.0049.0(8.1=--?-- =Y 求当量动载荷P ，取载荷系数fp=1.15，则，=?+??=+=)74074.1181056.0(15.1)(a r p YF XF f P 2646.38N 验算轴承寿命h h P C n L h 60008.514138.2646255002900601060103 66?=?? ? ???=??? ??=ε 故初选6207轴承不合适，改选6307轴承，C=33200N ，C 0=19200N 详细计算略 13-5 解：（1）求派生轴向力 N F F N F F r d r d 2.707104068.068.02.2305339068.068.02211=?===?== （2）计算各轴承轴向力 N F F N N N F F ae d a a d ae 2.14358702.2305F 22.2305F 12.23052.15772.7078701212=-=-==∴?=+=+被压紧，轴承被放松，轴承 （3）确定X ，Y 值 87 .0,41.0,65.1/F 0 Y 1X 68.0/22221111==∴?===∴==Y X e F e F F r a r a ，， （4）计算当量动载荷P 取载荷系数f p =1.5，则 N F Y F X f P N F Y F X f P a r P a r p 54.2512)(5085)(2222211111=+==+= （5）计算轴承寿命 由于题目没有给出具体型号，假设为7207AC 轴承，基本额定动载荷C=29000N 程略计算轴承寿命，具体过用121P ,∴?P P L h =1722.58h 13-6 解：30207轴承e=0.37，F a /F r >e 时，X=0.4，Y=1.6。F a /F r ≤e 时， X=1,Y=0 （1）求各轴承径向力，同课本例题 滚动轴承 一、选择题 11-1．滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示_______。 A．轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件 C．轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置 11-2．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 11-3．________只能承受径向载荷。 A．深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 11-4．________ 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. 调心滚子轴承 11-5．________ 不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心球轴承 11-6．角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而________。 A．增大 B.减小 C．不变D．不定 11-7．有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承，在相等的径向载荷作用下，它们的派生轴向力Sa和Sb相比较，应是________。 A．Sa ＞Sb B．Sa = Sb C．Sa ＜Sb D．大小不能确定 11-8．若转轴在载荷作用下弯曲变形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2 B．3或7 C．N或NU D．6或NA 11-9．一根用来传递转矩的长轴，采用三个固定在水泥基础上支点支承，各支点应选用的轴承类型为________。 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 11-10．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________ 。 机械故障诊断大作业滚动轴 承 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 课程名称：机械故障诊断 设计题目：基于FFT的轴承故障诊断学院：机械工程系 班级： 学号： 姓名： 指导老师：李奕璠 2017年12月23日 摘要 滚动轴承是旋转机械中重要的零件，以往的动检工作对滚动轴承强烈振动原因分析不足，不能满足设备维修工作的需要。所以要定期对旋转机械进行动态监测，根据所测数据做出诊断分析，及时发现滚动轴承强烈震动情况。 傅里叶变换在故障诊断技术中是重要的工具，但傅里叶变换及其逆变换都不适合数字计算机计算，要进行数字计算机处理，必须将连续性信号离散化，无限长数据有限化，再进行采样和截断。这种算法称为有限离散傅里叶变换（DFT），为了提高效率，在DFT的基础上，运用快速傅里叶变换（FFT）对滚动轴承进行故障诊断。通过FFT方法分析轴承的信号图，对滚动轴承振动的产生原因进行深入分析，不断总结经验，提高故障分析能力，掌握造成滚动轴承强烈振动的原因，及时消除振动，为设备安全提供可行性措施。 关键词：滚动轴承；故障诊断； FFT 第1章绪论 1.1 滚动轴承概述 滚动轴承（rolling bearing）是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，引导滚动体旋转起润滑作用。 图1滚动轴承结构 滚动轴承是各类旋转机械中最常用的通用零件之一，也是旋转机械易损件之一。据统计，旋转机械的故障越有30%是由轴承故障引起的，它的好坏对机械的工作状况影响很大。轴承的缺陷会导致机器剧烈振动和产生噪声，甚至会 滚动轴承复习题 简答题 1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？ 答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。 2.问：常用的滚动体有哪些？ 答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。 3.问：保持架的主要作用是什么？ 答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。 4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？ 答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。 5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？ 答：调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？ 答：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。 7.问：什么是轴承的寿命？ 答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样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，它们的寿命也会极不相同。 8.问：滚动轴承的失效形式主要有哪几种？ 答：主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。 9.问：什么是轴承的基本额定寿命？ 答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。 10.问：什么是轴承的基本额定动载荷？ 答：使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，用Ca表示。 11.问：什么是轴承的当量动载荷？ 答：滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，在进行寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示。 12.问：滚动轴承为什么要进行静载荷计算？ 答：静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时，作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在静载荷下产生过大的接触应力和永久变形，需进行静载荷计算。 13.问：滚动轴承寿命计算式中，为什么球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值？ 答：因为滚子轴承理论上为线接触，而球轴承为点接触，前者承载能力较高，故ε值较大，轴承寿命较高。 滚动轴承 姓名学号 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。 A. 短圆柱滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 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。 A. 塑性变形 B. 胶合 C. 磨损 D. 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。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 4. 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是。 A. 只能承受径向载荷 B. 单个轴承能承受双向载荷 C. 只能承受轴向载荷 D. 能同时承受径向和单向轴向载荷 5. 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指。 10转时，所受的载荷 A. 该轴承的使用寿命为6 10小时时，所能承受的载荷 B. 该轴承使用寿命为6 10转时，所能承受的载荷 C. 该轴承平均寿命为6 10转时，所能承受的最大载荷 D. 该轴承基本额定寿命为6 6. 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。 A. 径向载荷 B. 径向载荷和单向轴向载荷 C. 轴向载荷 D. 径向载荷与双向轴向载荷 7. 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率最大为。 A. l% B. 5% C. 10% D. 50% 8. 以下各滚动轴承中，承受轴向载荷能力最大的是，能允许的极限转速最高的是。 A. 5309 B. 6309/P5 C. 30309 D. 6309 9. 对滚动轴承进行油润滑，不能起到的作用。 滚动轴承习题1、A 2、D 3、C 4、D 5、B 6、C 7、A 8、C 9、C 10、D 11、D 12、D 13、A 14、A 15、A 16、C17、D 18、B 19、A 20、A 一、选择题 1、滚动轴承的代号由基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示 A 。 A、轴承的类型、结构和尺寸 B、轴承组件 C、轴承内部结构的变化和轴承公差等级 D、轴承游隙和配置 2、同一根轴的两端支承，虽然承受负载不等，但常采用一对相同型号的滚 动轴承，这是因为除 B 以外的下述其余三点理由。D A、采购同型号的一对轴承比较方便 B、安装轴承的两轴承孔直径相同，加工方便 C、安装轴承的两轴颈直径相同，加工方便 D、一次镗孔能保证两轴承孔中心线的同轴度，有利于轴承正常工作 3、滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合 C 。 A、全部采用基轴制 B、全部采用基孔制 C、前者采用基孔制，后者采用基轴制 D、前者采用基轴制，后者 采用基孔制 4、滚动轴承基本额定寿命与基本额定动载荷之间具有如下关系。L=（C/P） ε，其中ε称为寿命指数，对于滚子轴承和球轴承分别为 D 。 A、3/10和3 B、3/10和10/3 C、10/3和3/10 D、10/3和3 5、代号为3108、3208、3308的滚动轴承的 B 不相同。 A、外径 B、内径 C、精度 D、类型 6、对某一滚动轴承来说，当所受当量动载荷增加时，基本额定动载荷 D 。C A、增加 B、减小 C、不变 D、可能增大也可能减小 7、圆锥滚子轴承的 A 与内圈可以分离，故其便于安装和拆卸。 A、外圈 B、滚动体 C、保持架 8、代号为30310的单列圆锥滚子轴承的内径为 C 。 9、A、10mm B、100mm C、50mm 1、如图13-8所示，某轴拟选用一对7306AC 型角接触球轴 承。已知：N F r 30001= ， N F r 10002= ， N F ae 500= ，min /1200r n =，预期寿命h L h 7200='，载荷平稳，常温下工作。试问所选轴承是否合适? 提示: 7306AC 轴承: e F e F F kN C r a r d r >===/F ,68.0,7.0,2.25 ，时，e F F X r a ≤=/87.0Y 41.0＝ 时 ， 01==Y X 。 图13-8 解： N N F F r d 210030007.07.011=?== N N F F r d 70010007.07.022=?== 21,d d F F 的方向见图3。所以轴承1放松，轴承2压紧。 答图3 N F F d a 210011== N N F F F ae d a 1600)5002100(12=-=-= e F F r a >==7.03000/2100/11 e F F r a >==6.11000/1600/22 所以 N N F Y F X f P a r p 3057)210087.0300041.0(1)(11111=?+??=+= N N F Y F X f P a r p 1802)160087.0100041.0(1)(22222=?+??=+= 所以 h L h P C f n L h t h 7200 7780 ) ( 60 106 = ' > = =ε 或 N C N L n f P C r h t 25200 24557 10 60 6 = < = ' =ε 所选轴承合适。 滚动轴承 一选择题 (1) 下列各类轴承中，C 能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用;而 D 则具有良好的调心作用。 A. 短圆柱滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 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 D 。 A. 塑性变形 B. 胶合 C. 磨损 D. 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 B 。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 (4) 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是 D 。 A. 只能承受径向载荷 B. 单个轴承能承受双向载荷 C. 只能承受轴向载荷 D. 能同时承受径向和单向轴向载荷 (5) 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指 D 。 10转时，所受的载荷 A. 该轴承的使用寿命为6 10小时时，所能承受的载荷 B. 该轴承使用寿命为6 10转时，所能承受的载荷 C. 该轴承平均寿命为6 10转时，所能承受的最大载荷 D. 该轴承基本额定寿命为6 (6) 判别下列轴承能承受载荷的方向： 6310可承受 D ;7310可承受 B ;30310可承受 B ;5310可承受C ;N310可承受 A 。 A. 径向载荷 B. 径向载荷和单向轴向载荷 C. 轴向载荷 D. 径向载荷与双向轴向载荷 (7) 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率最大为 C 。 A. l% B. 5% C. 10% D. 50% (20) D 不宜用来同时承受径向负荷与轴向负荷。 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 (21) D 是只能承受径向负荷的轴承。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 问答题 1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？ 答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。 2.问：常用的滚动体有哪些？ 答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。 3.问：保持架的主要作用是什么？ 答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。 4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？ 答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。 5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？ 答：调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。 6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？ 答：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。 7.问：什么是轴承的寿命？ 答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样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，它们的寿命也会极不相同。 8.问：滚动轴承的失效形式主要有哪几种？ 答：主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。 9.问：什么是轴承的基本额定寿命？ 答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。 10.问：什么是轴承的基本额定动载荷？ 答：使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴 第十三章滚动轴承课后习题参考答案 13-3解：根据式（13.3），有 13-4 解：由于轴径已确定，所以采用验算的方法确定轴承的型号。初选6207轴承，其基本额定动载荷C=25500N,基本额定静载荷C0=15200N,验算如下： （1）求相对轴向载荷对应的e值和Y值。根据教材表13-5注1，对深沟球轴承取, 则相对轴向载荷 在表中介于0.689-1.03之间，对应的e值为0.26-0.28，由于,显然比e大，所 以Y值为1.71-1.55 （2）用线性插值法求Y值 ,故X=0.56,Y=1.7 (3)求当量动载荷P.取载荷系数，则 （4）验算轴承寿命 所以所选轴承不能满足说干就干要求。改选6307轴承重新计算。结果如下：C=33200N,Co=19200N ,Y=1.81,P=2705.95N,Lh =10614.65h>6000h 所以选6307轴承可满足设计要求。 13-5 解：(1)求派生轴向力Fd根据教材表13-7得 (2)计算各轴承轴向力 (3)确定X,Y。根据教材表13-5，因为,所以X1=1,Y1=0.因为，所以X2??? =0.41,Y2=0.87. (4)计算当量动载荷P。取载荷系数,则 （5）计算轴承寿命。由于题目中未给出轴承的具体代号，不能确定轴承的基本额定静载荷C0,这里选7207AC，查轴承手册得其基本额定动载荷C=29000N.由于P1>P2,所以用P1计算轴承寿命 13-6 解：（1）求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2同教材例题。 （2）求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2。查轴承手册得30207轴承 e=0.37,Y=1.6,Cr=54200N。根据教材表13-7得 （3）求轴承当量动载荷P1和P2，因为 ? 根据教材表13-5得径向载荷系数和轴向载荷系数为 第18章滚动轴承(第一次作业) 1. 滚动轴承的四个基本组成部分是内座圈、外座圈、滚动体、保持架。 2. 按轴承所承受的载荷方向，滚动轴承可分为向心轴承、推力轴承和向心推力____轴承。 3. 滚动轴承的正常失效通常是疲劳点蚀和塑性变形，强度计算时前者要计算轴承的寿命，后者要计算轴承的静强度。 4. 某轴承代号为7215AC，其中15代表轴承内径，2代表尺寸系列（直径、宽度），7代表角接触球轴承，AC代表接触角25°。 5. 6205轴承是深沟球轴承，轴承内径为25 mm，30209轴承是圆锥滚子轴承，轴承内径45 mm。 6. 在径向力、转速相同的条件下，6312(C＝64.1kN)与N312轴承(C=113kN)相比N312 轴 承寿命长，这是因为(从寿命公式分析 7. 绝大多数滚动轴承都是因为 C 而报废的。 A.塑性变形； B. 过度磨损； C.疲劳点蚀 8. 滚动轴承基本代号中，尺寸系列代号是由两位数字表示的，前者代表轴承的 E 系列，后者代表轴承的 C 系列。 A.滚动体的数目； B.内径； C.直径； D. 载荷角； E.宽（高）度 9. 若一滚动轴承的基本额定寿命为537000转，则该轴承所受的当量动载荷))应A基本额定动载荷。 A．大于；B. 小于；C.等于。 10. 在同样载荷和同样的工作条件下运转的同一批生产的同型号的滚动轴承，它们的寿命一般 B 。 A.相同 B.不相同 C.90％轴承相同 D.10％轴承相同 11. 推力球轴承不适用于高转速，这是因为高速时 B ，从而使轴承寿命严重下降。 A. 冲击过大 B. 滚动体离心力过大 C. 滚动阻力大 D. 圆周线速度过大 12. 不同类型的滚动轴承所能承受的外载荷不同，通常深沟球轴承承受 C ，圆柱滚子轴承承受A，角接触球轴承承受 D ，推力球轴承承受 B 。 A.径向载荷 B.轴向载荷 C.径向载荷和较小的轴向载荷 D.径向载荷和较大的轴向载荷 13. 滚动轴承的寿命计算公式ε) L=中，ε值的大小与 B 有关。 C / (P A.滚动体的大小 B.滚动体的形状 C.载荷的大小 D.载荷的方向 14. C 轴承的内圈与外圈可分离。 习题与参考答案 一、选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案) 1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min 的目的是 A 。 A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量 C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强P 2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 B 、E 。 3 巴氏合金是用来制造 B 。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦 4 在滑动轴承材料中， B 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。 A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 B 而减小。 A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大 6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv ≤是为了防止轴承 B 。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 A 。 A. 减少轴承的宽径比d l / B. 增加供油量 C. 减少相对间隙ψ D. 增大偏心率χ 8 在 B 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。 A. 重载 B. 高速 C. 工作温度高 D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 C 。 A. 随之升高 B. 保持不变 C. 随之降低 D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 D 。 A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油 C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动 滚动轴承作业 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】 滚动轴承 姓名学号 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。 A. 短圆柱滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 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。 A. 塑性变形 B. 胶合 C. 磨损 D. 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。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 4. 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是。 A. 只能承受径向载荷 B. 单个轴承能承受双向载荷 C. 只能承受轴向载荷 D. 能同时承受径向和单向轴向载荷 5. 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指。 A. 该轴承的使用寿命为6 10转时，所受的载荷 B. 该轴承使用寿命为6 10小时时，所能承受的载荷 C. 该轴承平均寿命为6 10转时，所能承受的载荷 D. 该轴承基本额定寿命为6 10转时，所能承受的最大载荷 6. 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。 A. 径向载荷 B. 径向载荷和单向轴向载荷 C. 轴向载荷 D. 径向载荷与双向轴向载荷 7. 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率最大为。 A. l% B. 5% C. 10% D. 50% 8. 以下各滚动轴承中，承受轴向载荷能力最大的是，能允许的极限转速最高的是。 A. 5309 B. 6309/P5 C. 30309 D. 6309 9. 对滚动轴承进行油润滑，不能起到的作用。 A. 降低摩擦阻力 B. 加强散热、降低温升 C. 密封 D. 吸收振动 10. 在进行滚动轴承组合设计时，对支承跨距很长，工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑。 A. 将一端轴承设计成游动的 B. 采用内部间隙可调整的轴承 C. 轴颈与轴承内圈采用很松的配合 11. 同一根轴的两端支承，虽然承受载荷不等，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。 A. 采用同型号的轴承，采购方便 B. 安装两轴承的座孔直径相同，加工方便 C. 安装轴承的轴颈直径相同，加工方便 D. 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 12. 对滚动轴承进行密封，不能起到作用。 A. 防止外界灰尘侵入 B. 降低运转噪声 C. 阻止润滑剂外漏 13. 一深沟球轴承内径mm 100，宽度系列O，直径系列2，公差等级为O级，游隙O 组，其代号为。 1、如图所示，轴上安装一对70000B 型滚动轴承，已知其径向载荷分别为F r1=1500N,F r2=1900N,轴受轴向载荷F ae =1100N,载荷系数f F =1.2。试问那个轴承先点蚀？ 注： F d =1.14F r , e=1.14 e F F r a ≤ X=1,Y=0 e F F r a > X=0.35 Y=0.57 解：1）受力分析如图所示 2）1114.1r d F F ==1.14X1500=1710N 2214.1r d F F ==1.14X1900=2166N 所以：???=+==N F F N F F ae d d a 326617102 11 取大值得N F a 32661= ???=-==N F F N F F ae d d a 61021661 22 取大值得N F a 21662= e F F r a >=1500 3266 1157 .0Y 35.011==、X 2864N )326657.0150035.0(2.1)F Y F X (f P a11r11P 1=?+??=+= e F F r a <=1900 2166 220 Y 122==、X N 2280)019001(2.1)F Y F X (f P a22r22P 2=+??=+= ε )(60106P C f n L t h = 即同一型号的轴承寿命长短与当量动载荷P 有关； ∴当量动载荷大的轴承先点蚀，即轴承1先点蚀。 2.如图所示，轴上安装一对70000B 型滚动轴承，已知其径向载荷分别为F r1=1200N,F r2=1000N,轴受轴向载荷F ae =1100N,载荷系数f p =1.2。试问那个轴承先点蚀？ 注： F d =1.14F r , e=1.14 e F F r a ≤ X=1,Y=0 e F F r a > X=0.35 Y=0.57 解： 1）受力分析如图所示 2）1114.1r d F F ==1.14X1200=1368N 2214.1r d F F ==1.14X1000=1140N 所以：???=+==N F F N F F ae d d a 224013682 11 取大值得N F a 22401= ???=-==N F F N F F ae d d a 2681140122 取大值得N F a 11402= e F F r a >=1500 2240 1157.0Y 35.011==、X N 0362)240257.0120035.0(2.1)F Y F X (f P a11r11P 1=?+??=+= e F F r a ==1000 1140 220Y 122==、X N 1200)010001(2.1)F Y F X (f P a22r22P 2=+??=+= ε )(60106P C f n L t h = 即同一型号的轴承寿命长短与当量动载荷P 有关； ∴当量动载荷大的轴承先点蚀，即轴承1先点蚀。 滚动轴承 姓名 _______________ 学号 ______________ 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。 A. 短圆柱滚子轴承 B.推力球轴承 C.圆锥滚子轴承 D.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_____________ 。 A. 塑性变形 B.胶合 C.磨损 D.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_____________ 。 A.6208 B. N208 C.30208 D.51208 4. 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是______________ 。 A. 只能承受径向载荷 B.单个轴承能承受双向载荷 C.只能承受轴向载荷 D.能同时承受径向和单向轴向载荷 5. 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指__________ 。 A. 该轴承的使用寿命为106转时，所受的载荷 B. 该轴承使用寿命为106小时时，所能承受的载荷 C. 该轴承平均寿命为106转时，所能承受的载荷 D. 该轴承基本额定寿命为106转时，所能承受的最大载荷 6. 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_________ 。 A. 径向载荷 B.径向载荷和单向轴向载荷 C.轴向载荷 D.径向载荷与双向轴向载荷 7. 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率最大为______ 。 A. 1% B. 5% C. 10% D. 50% 第16章滚动轴承 16.1复习笔记 【通关提要】 本章主要介绍了滚动轴承的类型及其代号、失效形式、寿命计算、当量动载荷的计算以及派生轴向力。学习时需要重点掌握以上内容。其中，滚动轴承的类型及其代号、失效形式，多以选择题、填空题和简答题的形式出现，其余内容以计算题为主，尤其派生轴向力，几乎每年都考一道计算题。复习本章时，考生需以计算为主，理解记忆细节内容。 【重点难点归纳】 一、滚动轴承的基本类型和特点 1．滚动轴承的分类（见表16-1-1） 表16-1-1滚动轴承的分类 2．使用性能（见表16-1-2） 表16-1-2滚动轴承的使用性能 3．机械中常用滚动轴承的类型和性能特点 机械中常用滚动轴承的类型和性能特点查看教材表16-2。 二、滚动轴承的代号（见表16-1-3） 表16-1-3滚动轴承的代号 三、滚动轴承的选择计算 1．失效形式 （1）疲劳破坏； （2）永久变形； （3）磨损、胶合、内外圈和保持架破损。 2．轴承寿命 （1）轴承的寿命 轴承的滚动体或套圈首次出现疲劳点蚀之前，轴承的转数或相应的运转小时数。（2）轴承寿命的可靠度R 一组相同的轴承能达到或超过规定寿命的百分率。 （3）基本额定寿命 具有90%可靠度时轴承的寿命，以L 10表示。 （4）基本额定动载荷 当一套轴承进入运转并且基本额定寿命为106r 时，轴承所能承受的载荷。 （5）寿命计算公式 L＝（C/P）?或L h ＝（C/P）?·106/（60n） 式中，?为寿命指数，对于球轴承?＝3，对于滚子轴承?＝10/3；C 为基本额定动载荷，对向心轴承为C r ，对推力轴承为C a ；n 为轴的转速；P 为当量动载荷。修正后的寿命计算公式为 610(60t h p f C L n f P ε=或 1660()10 p h t f P n C L f ε=?式中，f t 为温度系数，f t ≤1；f P 为载荷系数。 3．当量动载荷的计算 对于既承受径向载荷F r 又承受轴向载荷F a 的轴承，其当量动载荷的计算公式为 P＝XF r ＋YF a 式中，X、Y 分别为径向动载荷系数及轴向动载荷系数。 对于向心轴承，则有：13 机械设计作业_滚动轴承
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