第13章滚动轴承习题
第十三章 滚动轴承
1. 滚动轴承的类型选择时，要考虑哪些因素?
2. 试画出调心球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承和推力球轴承的结构示意图。它们承受径向载荷和轴向载荷的能力各如何?
3. 说明下列滚动轴承代号的含义。即指出它们的类型、内径尺寸、尺寸系列、公差等级、游隙组别和结构特点等：6212，N2212，7012AC ，32312／P5。
4. 为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承必须成对使用?
5. 什么是滚动轴承的基本额定寿命?在基本额定寿命内，一个轴承是否会发生失效?为什么？
6. 什么是滚动轴承的基本额定动载荷? 什么是滚动轴承的当量动载荷? 滚动轴承的寿命为什么要按当量动载荷来计算?
7. 校核6306轴承的承载能力。其工作条件如下：径向载荷F r =2600N ，有中等冲击，内圈转动，转速n ＝2000r ／min ，工作温度在100°C 以下，要求寿命L h >10000h 。
8. 一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径d=35 mm ，转速n=2 900 r ／min ，已知径向载荷F r =1 810N ，轴向载荷F a =740N ，预期计算寿命L h ′=6 000h ，试选择轴承的型号。
9. 某轴上正安装一对单列角接触轴承，已知两轴承的径向载荷分别为F r1=1580 N ，F r2=1980 N ，外加轴向力F a =880N ，轴径d=40 mm ，转速n=2900 r ／min ，有轻微冲击，常温下工作，要求轴承使用寿命L h =5000h ，用脂润滑，试选择轴承的型号。
10. 如题10图.所示，某轴两端安装一对7307AC 轴承 ,轴承承受的径向力F r1 = 3390N ， F r2 = 1040N ，轴上外加轴向力F ae = 870N ，工作平稳，轴的转速为n=1800r/min, 。
（1）求出轴承所受的轴向载荷F a1和F a2；(要求在图上标出轴承的派生轴向力F d1和F d2的方向)
（2）求两轴承的当量动载荷P 1和P 2；
（3）说明哪一个轴承可能先坏
题10图.
11.某减速器高速轴用两个圆锥滚子轴承支承，见题11图.两轴承宽度的中点与齿宽中点的距离分别为L 和1.5L 。齿轮所受载荷：径向力F r ＝433N ，圆周力F t ＝1160N ，轴向力F a ＝267.8N ，方向如图所示；转速n ＝960r ／min ；工作时有轻微冲击；轴承工作温度允许达到120°C ；要求寿命L h ≥15000h 。试选择轴承型号(可认为轴承宽度的中点即为轴承载荷作用点)。
F ae
题11图.
12. 指出题12图.中的错误，并且绘出正确的轴承组合结构。
题12图.
13.试根据下题13图.所示轴系部件简图，设计其装配结构图，要求考虑：
（1）斜齿轮在轴上的定位和固定；
（2）半联轴器在轴上的定位和固定；
（3）轴承采用一对角接触球轴承，正装，轴系支承采用两端固定的方式；
（4）轴承的轴向间隙可调整；
（5）轴伸出端需要密封。
题13图.
第13章 滚动轴承 答案
第十三章 滚动轴承 作业题答案 一、填空题 1．滚动轴承预紧的目的在于增加 轴承的刚性，减少 轴承的振动 2．滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与座孔的配合应采用 基轴 制。 3．30207(7207)轴承的类型名称是 圆锥滚子 轴承，内径是 35 mrn，它承受基本额定动载荷 时的基本额定寿命是 106 转时的可靠度是 90% 。这种类型轴承以承受 径向 向力为主。 4．代号6214的滚动轴承，类型是 深沟球轴承 ，内径是 70 mm。 5．滚动轴承的基本额定动负荷是指 使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的负荷，某轴承在基本额定动负荷的作用下的基本额定寿命为 106 转 。 6．滚动轴承的选择主要取决于 轴承所承受的载荷大小、方向和性质，转速高低，调心性能要求， 装拆方便及经济性要求 ，滚动轴承按其承受负荷的方向及公称接触角的不同，可分为主要可承受 径向负荷的 向心轴承和主要承受轴向负荷的 推力 轴承。 7．滚动轴承轴系设计中，双支点单向固定的固定方式常用在 跨距较小 或 工作温度不高 情况下。8．在动轴承轴系设计中，一端双向固定而另一端游动的固定方式常用在 跨距比较大 或 工作温度 比较高 情况下。 9．安装于某轴单支点上的代号为7318 B／DF的一对滚动轴承，其类型名称为 角接触球轴承 ；内 径尺寸d= 90 mm，公称接触角 = 40 ；直径系列为 中系列 ；精度等级为 0级 ；安装 形式为 成面对面安装 。 10．安装于某轴单支点上的代号为32310 B／P4／DB的一对滚动轴承，其类型名称为 圆锥滚子轴 承 ；内径尺寸d= 50 mm；公差等级符合标准规定的 4级 ；安装形式为 成背对背安装 。11．在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作 106 转而不发生点蚀，其可靠度为 90% 。12．滚动轴承的内、外圈常用材料为 轴承铬钢 ，保持架常用 低碳钢 材料。 13．与滚动轴承7118相配合的轴径尺寸是 90 mm。 14．轴上的轴承的跨距较短，且温差较小时，支承部件应用 双支点单向固定 形式；当两轴承的 跨距较长，且温差较大时，支承部件应用 单支点双向固定 形式。 二、选择题 1．角接触球轴承承受轴向负荷的能力，随接触角口的增大而 A 。 A．增大 B．减少 C．不变 D．增大或减少随轴承型号而定 2．在滚动轴承当中，能承受较大的径向和轴向载荷的轴承是 B ，适合于作轴向游动的轴承是 D 。 A．深沟球轴承 B．角接触轴承 C．圆锥滚子轴承 D．圆柱滚子轴承
第十三章-滚动轴承-答案
《滚动轴承》习题 一、填空题 1．滚动轴承预紧的目的在于增加 轴承的刚性，减少 轴承的振动 2．滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与座孔的配合应采用 基轴 制。 3．30207(7207)轴承的类型名称是 圆锥滚子 轴承，内径是 35 mrn ，它承受基本额定动载荷时的基本额定寿命是 106 转时的可靠度是 90% 。这种类型轴承以承受 径向 向力为主。 4．滚动轴承的基本额定动负荷C ，当量动负荷P 和轴承寿命L h 三者的关系式为 ε ?? ? ??=P C n L h 60106 5．滚动轴承的基本额定动负荷是指 使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的负荷，某轴承在基本额定动负荷的作用下的基本额定寿命为 106 转 。 6．滚动轴承的选择主要取决于 轴承所承受的载荷大小、方向和性质，转速高低，调心性能要求，装拆方便及经济性要求 ，滚动轴承按其承受负荷的方向及公称接触角的不同，可分为主要可承受径向负荷的 向心轴承和主要承受轴向负荷的 推力 轴承。 7．滚动轴承轴系设计中，双支点单向固定的固定方式常用在 跨距较小 或 工作温度不高情况下。 8．在动轴承轴系设计中，一端双向固定而另一端游动的固定方式常用在 跨距比较大或 工作温度比较高 情况下。 9．安装于某轴单支点上的代号为7318 B ／DF 的一对滚动轴承，其类型名称为 角接触球轴承 ；内径尺寸d= 90 mm ，公称接触角α= 40 ；直径系列为 中系列 ；精度等级为 0级 ；安装形式为 成面对面安装 。 10．安装于某轴单支点上的代号为32310 B ／P4／DB 的一对滚动轴承，其类型名称为 圆锥滚子轴承 ；内径尺寸d= 50 mm ；公差等级符合标准规定的 4级 ；安装形式为 成背对背安装 。 11．在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作 106 转而不发生点蚀，
第十三章 滚动轴承
第十三章滚动轴承 一、选择与填空题 13-1 说明下列型号滚动轴承的类型、内径、公差等级、直径系列和结构特点：6306、51316、N316/P6、30306、6306/P5、30206，并指出其中具有下列特征的轴承： (1)径向承载能力最高和最低的轴承分别是__________和__________； (2)轴向承载能力最高和最低的轴承分别是__________和__________； (3)极限转速最高和最低的轴承分别是__________和__________； (4)公差等级最高的轴承是________________； (5)承受轴向径向联合载荷的能力最高的轴承是__________。 13-2 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__________基本额定动载荷。 (1)大于(2)等于(3)小于 13-3 在保证轴承工作能力的条件下，调心轴承内、外圈轴线间可倾斜的最大角度为__________，而深沟球轴承内、外圈轴线间可倾斜的最大角度为__________。 (1)3′～4′(2)8′～16′(3)1°～2°(4)2°～3° 13-4 滚动轴承的内径和外径的公差带均为_____________，而且统一采用上偏差为____________，下偏差为___________的分布。 13-5 采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是__________。 (1)提高轴承的旋转精度(2)提高轴承的承载能力(3)降低轴承的运转噪声 (4)提高轴承的使用寿命 13-6 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dn 13-7 若滚动轴承采用脂润滑，则其装脂量一般为轴承内部空间容积的__________。 二、分析与思考题 13-8 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)。 13-9 为什么30000型和70000型轴承常成对使用?成对使用时，什么叫正装及反装?什么叫“面对面”及“背靠背”安装?试比较正装与反装的特点。 13-10 滚动轴承的寿命与基本额定寿命有何区别?按公式L=(C/P)ε计算出的L是什么含义? 13-11 滚动轴承基本额定动载荷C的含义是什么?当滚动轴承上作用的当量动载荷不超过C值时，轴承是否就不会发生点蚀破坏?为什么? 13-12 对于同一型号的滚动轴承，在某一工况条件下的基本额定寿命为L。若其它条件不变，仅将轴承所受的当量动载荷增加一倍，轴承的基本额定寿命将为多少? 13-13 滚动轴承常见的失效形式有哪些?公式L=(C/P)ε是针对哪种失效形式建立起来的? 13-14 你所学过的滚动轴承中，哪几类滚动轴承是内、外圈可分离的? 13-15 什么类型的滚动轴承在安装时要调整轴承游隙?常用哪些方法调整轴承游隙? 13-16 滚动轴承支承的轴系，其轴向固定的典型结构形式有三类：(1)两支点各单向固定；(2)一支点双向固定，另一支点游动；(3)两支点游动。试问这三种类型各适用于什么场合? 13-17 一高速旋转、传递较大功率且支承跨距较大的蜗杆轴，采用一对正装的圆锥滚子轴承作为支承，是否合适?为什么?
第十三章 滚动轴承习题解答
第十三章滚动轴承习题及参考解答 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2 B. 3或7 C. N或NU D. 6或NA 2 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=r1 B. r＞r l C. r＜r1 D. r≤r l 5 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。
第十三章-滚动轴承-答案
第十三章-滚动轴承-答案
《滚动轴承》习题 一、填空题 1. 滚动轴承预紧的目的在于增加 轴承的刚性，减少 轴承的振动 2. 滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与座孔的配合应采用 基轴 制。 3. 30207(7207)轴承的类型名称是 圆锥滚子 轴承，内径是 35 mrn ，它 承受基本 额定动载荷时的基本额定寿命是 106 转时的可靠度是90% 。这种 类型轴承以承受 径向 向力为主。 4. 滚动轴承的基本额定动负荷 C ,当量动负荷P 和轴承寿命L h 三者的关系式 5. 滚动轴承的基本额定动负荷是指 使轴承的 基本额定寿命恰好为106 转时, 轴承所能承受的负荷，某轴承在基本额定动负荷的作用下的基本额定寿命为 106 转。 6. 滚动轴承的选择主要取决于 轴承所 承受的载荷大小、方向和性质，转速高 低，调心性能要求，装拆方便及经济性要求 ，滚动轴承按其承受负荷的方向 及公称接触角的不同，可分为主要可承受径向负荷的 向心轴承和主要承受轴 向负荷的推力轴承。 7. 滚动轴承轴系设计中，双支点单向固定的固定方式常用在 跨距较小 或 工作温度不高情况下。 8. 在动轴承轴系设计中，一端双向固定而另一端游动的固定方式常用在 跨距比较大或 工作温度比较高 情况下。 9. 安装于某轴单支点上的代号为 7318 B /DF 的一对滚动轴承，其类型名称为 角接触球轴承 ：内径尺寸d= 90 __________ m m ，公称接触角 = 40 ;直 径系列为 中系列 ：精度等级为0级 ：安装形式为 成面对面安装 。 为—L h 106 C 60n P
10.安装于某轴单支点上的代号为32310 B/P4/DB的一对滚动轴承，其类型 名称为圆锥滚子轴承；内径尺寸d= _____ mm;公差等级符合标准规定的 4 级_____ ; 安装形式为成背对背安装_______ 。 11.在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作106转而不发生点蚀, 其可靠度为90% 12.滚动轴承的内、外圈常用材料为轴承铬钢，保持架常用低碳钢材料。 13.与滚动轴承7118相配合的轴径尺寸是90 mm。 14.轴上的轴承的跨距较短，且温差较小时，支承部件应用双支点单向固定 形式；当两轴承的跨距较长，且温差较大时，支承部件应用单支点双向固定 形式。 15.代号6214的滚动轴承，类型是深沟球轴承，内径是70 mm。 二、选择题 1 .角接触球轴承承受轴向负荷的能力，随接触角口的增大而 A 。 A .增大 B .减少 C.不变 D .增大或减少随轴承型号而定 2.在滚动轴承当中，能承受较大的径向和轴向载荷的轴承是 B ，适合 于作轴向游动的轴承是 D 。 A.深沟球轴承 B.角接触轴承 C.圆锥滚子轴承 D .圆柱滚子轴承 3?滚动轴承寿命计算公式L10 (C)。，为寿命系数，对于球轴承，= B 对于滚子轴承，= D 。 A. 1 B . 3 C . 1/3 D . 10/3 4.在下列4种轴承中， B 必须成对出现。 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 5.对滚动轴承讲行密封，不能起到B作用。
第13章 滚动轴承例题
例 1 一根装有小圆锥齿轮的轴拟用如图(a)所示的支承方案，两支点均选用轻系列的圆锥滚子轴承。已知圆锥齿轮平均分度圆半径r m =100nm ，所受圆周力F te =859.5N ，径向力F re =300.7N ，轴向力F ae =86.2N ，载荷较为平稳，轴的转速n=500r/min ，轴颈直径可在28-38mm 范围内选择。其它尺寸如图所示。若希望轴承的基本额定寿命能超过60000h ，试选择合适的轴承型号。 解 (1)计算轴承所受的径向载荷 做计算简图如图13.3(b)所示，则 1146N 5.859300 400F 300400F te r1H =?== 5N .28611465.859F F F r1H te r2H -=-=-= 5N .71300/)7.3001002.86100(300/)100F 100F (F re ae r2V -=?-?=-= 2N .372)5.71(7.300F F F r2V re r1V =--=-= 1204.9N 2.3721146F F F 222r1V 2r1H r1=+=+= 3N .2955.71286.5F F F 222r2V 2r2H r2=+=+= （2） 计算轴承的轴向载荷 初选30206型轴承，查手册得：C r =43.2kN ，Y=1.6，e=0.37。查教材表13-7得F d =F r /(2Y)，则 5N .376)6.12/(9.12042Y)/(F F r1d1=?== 3N .92)6.12/(3.2952Y )/(F F r2d2=?== N 5.376F F d1a1== N 7.4622.865.376F F F ae d1a2=+=+= （3） 计算轴承的当量动载荷 由于载荷平稳，所以取P f =1。 e 32.09.1204/5.376F /F r1a1<== e 57.13.295/462.7F /F r2a2>== 查教材表13-5得X 1=1，Y 1=0，X 2=0.4，Y 2=Y=1.6 N F Y F X f a r P 9.12049.120411)(P 11111=??=+= N F Y F X f a r P 5.858)7.4626.13.2954.0(1)(P 22222=?+??=+= （4） 验算轴承寿命 由于P 1>P 2，故按P 1验算轴承寿命，由13.2式得 60000h 5065876h )9 .120443200(5006010)(60103/1066>=?==εP C n L h 所选轴承寿命满足要求。 评注 本题是轴承设计计算的经典示例。其解题的一般过程是：首先进行受力分析，计算出轴承支点处的径向反力和轴向力。第二步是计算轴承的当量动载荷。对于向心轴承和推力轴承，其当量动载荷就是相
第13章 滚动轴承
例13.2 有一60000类轴承，根据疲劳寿命计算，预期寿命为L 10=5.4×107r （L h =2 000h ）， 在下列情况下，轴承寿命L 10和L h 各为多少？ （1）当C ，P 不变时，轴的转速由n 增加到2n 时，L 10和L h 各为多少？ （2）当C ，n 不变时，当量动载荷由P 增加到2P 时，L 10和L h 各为多少？ （3）当n ，P 不变时，轴承尺寸改变，其额定动负荷由C 增加到2C ，L 10和L h 各为多少？ 解： 根据已知条件知 h 00026010r 104.536h 7310=?? ? ??=?=?? ? ??=P C n L P C L （1）当C ，P 不变时，轴的转速由n 增加到2n 时 h 00012 000226010r 104.536h 7310==??? ???=?=?? ? ??=P C n L P C L （2）当C ，n 不变时，当量动载荷由P 增加到2P 时 h 2508 000226010r 1075.68104.5236h 67310==??? ??=?=?=?? ? ??=P C n L P C L （3）当n ，P 不变时，轴承尺寸改变，其额定动负荷由C 增加到2C 时 h 000160002826010r 1032.4104.58236h 87310=?=??? ??=?=??=?? ? ??=P C n L P C L 例13.3 一根装有小圆锥齿轮的轴拟用如图13.3（a ）所示的支承方案，两支点均选用轻系 列的圆锥滚子轴承。已知圆锥齿轮平均分度圆半径r m =100mm ，所受圆周力F te =859.5N ，径向力F re =300.7N ，轴向力F ae =86.2N ，载荷较为平稳，轴的转速n=500r/min ，轴颈直径可在28~38mm 范围内选择。其他尺寸如图所示。若希望轴承的基本额定寿命能超过60 000h ，试选择合适的轴承型号。