机械设计基础之机械设计-第10章：滚动轴承习题

1、第十章第十章 滚动轴承滚动轴承习题课习题课主要内容主要内容（1 1）滚动轴承的类型、结构形式以及代号（常用）滚动轴承的类型、结构形式以及代号（常用基本类型轴承）基本类型轴承）（2 2）轴承选型基本原则和方法）轴承选型基本原则和方法（3 3）滚动轴承主要失效形式、载荷计算）滚动轴承主要失效形式、载荷计算（4 4）滚动轴承疲劳寿命和静强度的计算方法）滚动轴承疲劳寿命和静强度的计算方法（5 5）滚动轴承组合结构设计（包括轴系支点轴向）滚动轴承组合结构设计（包括轴系支点轴向固定、轴承装拆、配合、调整、预紧、润滑、固定、轴承装拆、配合、调整、预紧、润滑、密封）密封）重点内容重点内容（1 1）滚动轴承选型

2、基本原则）滚动轴承选型基本原则（2 2）滚动轴承选型（设计）计算）滚动轴承选型（设计）计算（3 3）滚动轴承组合结构设计）滚动轴承组合结构设计滚动轴承选型（类型）基本原则滚动轴承选型（类型）基本原则（1 1）径向轴承、角接触轴承和轴向轴承的选择：工作载荷方）径向轴承、角接触轴承和轴向轴承的选择：工作载荷方向向（2 2）滚子轴承与球轴承的选择：工作载荷大小、转速、经济）滚子轴承与球轴承的选择：工作载荷大小、转速、经济性性（3 3）调心轴承的选用：内外圈轴线偏转角、轴承座孔同轴度）调心轴承的选用：内外圈轴线偏转角、轴承座孔同轴度滚动轴承选型（型号选择）计算滚动轴承选型（型号选择）计算根据工况选择轴

3、承类型和润滑方式，试选轴承型号，查出有关数据根据工况选择轴承类型和润滑方式，试选轴承型号，查出有关数据计算轴向载荷计算轴向载荷FaFan10r/min?轴承类型轴承类型?计算附加轴向力计算附加轴向力FsFs和轴向载荷和轴向载荷FaFa计算当量动载荷计算当量动载荷P P计算轴承寿命计算轴承寿命L L10h10hL10hL10n?计算轴承实际许用转速计算轴承实际许用转速nnnn?计算当量静载荷计算当量静载荷P P0 0C0S0P0?结论结论径向轴承径向轴承 推力轴承推力轴承 角接触轴承角接触轴承 是是是是是是否否否否否否是是滚动轴承的组合结构设计滚动轴承的组合结构设计（1 1）三种轴系支点的轴向固

4、定方式及其特点比较）三种轴系支点的轴向固定方式及其特点比较（2 2）轴承的调整：轴承间隙调整目的是保证一定的热膨胀）轴承的调整：轴承间隙调整目的是保证一定的热膨胀间隙；轴系轴向位置调整目的是保证传动件的准确工间隙；轴系轴向位置调整目的是保证传动件的准确工作位置。作位置。（3 3）轴承的预紧：在轴承部件工作之前，施加预紧力，消）轴承的预紧：在轴承部件工作之前，施加预紧力，消除轴承内间隙，并使内外圈和滚动体产生预压变形，除轴承内间隙，并使内外圈和滚动体产生预压变形，提高支承刚度和轴承的旋转精度，减小振动和噪声提高支承刚度和轴承的旋转精度，减小振动和噪声（4 4）轴承配合：轴承外圈与座孔的配合采用基

5、轴制；内圈）轴承配合：轴承外圈与座孔的配合采用基轴制；内圈与轴的配合采用基孔制。与轴的配合采用基孔制。（5 5）轴承密封：接触式密封与非接触式密封。）轴承密封：接触式密封与非接触式密封。难点内容难点内容（1 1）角接触轴承轴向力计算）角接触轴承轴向力计算（2 2）轴系支点轴向固定结构设计）轴系支点轴向固定结构设计角接触轴承轴向力计算角接触轴承轴向力计算（1 1）区分轴向力、附加轴向力（内部轴向力）、外部轴向力（工作轴向载荷）区分轴向力、附加轴向力（内部轴向力）、外部轴向力（工作轴向载荷）（2 2）正确判断内部轴向力的方向）正确判断内部轴向力的方向（3 3）轴向力的判别法：压紧放松判别法与公式归

6、纳法）轴向力的判别法：压紧放松判别法与公式归纳法Fa1=maxFs1, Fs2 FAFa2=maxFs2, Fs1 FA轴系支点轴向固定结构设计轴系支点轴向固定结构设计（1 1）轴上零件固定（包括轴向和周向）可靠，并应注意按轴向力的大小）轴上零件固定（包括轴向和周向）可靠，并应注意按轴向力的大小合理选择轴向固定方法，例如弹性挡圈、紧定螺钉联接只能承受较合理选择轴向固定方法，例如弹性挡圈、紧定螺钉联接只能承受较小轴向力小轴向力（2 2）在两个方向轴向力作用下，轴系均不发生窜动，轴向力能通过固定）在两个方向轴向力作用下，轴系均不发生窜动，轴向力能通过固定端传到基座上。端传到基座上。（3 3）游动端

7、支承应根据轴承是否可分离设计相应的内外圈固定结构。）游动端支承应根据轴承是否可分离设计相应的内外圈固定结构。（4 4）保证轴承具有合理的初始装配间隙以及磨损后间隙增大时能及时进）保证轴承具有合理的初始装配间隙以及磨损后间隙增大时能及时进行补偿。行补偿。简单改错题简单改错题综合改错题综合改错题（1 1）两轴承外圈未固定；（）两轴承外圈未固定；（2 2）轴承间隙无法调整；（）轴承间隙无法调整；（3 3）轴系轴向位置无法调整）轴系轴向位置无法调整（1 1）固定端两轴承内外圈均未作双向固定；（）固定端两轴承内外圈均未作双向固定；（2 2）固定端两轴承间隙无法调整；）固定端两轴承间隙无法调整；（3 3）

8、游动端轴承内外圈未作双向固定；）游动端轴承内外圈未作双向固定； （4 4）轴系轴向位置无法调整。）轴系轴向位置无法调整。（1 1）两端固定结构的轴承应采取正装；左轴端轴用弹性挡圈多余；无法调整轴承间隙）两端固定结构的轴承应采取正装；左轴端轴用弹性挡圈多余；无法调整轴承间隙（2 2）左轴端不应与端盖接触；联轴器不应与端盖接触；右端盖不应与轴接触）左轴端不应与端盖接触；联轴器不应与端盖接触；右端盖不应与轴接触（3 3）轴上零件固定错误：套筒问题；联轴器定位问题）轴上零件固定错误：套筒问题；联轴器定位问题（4 4）加工工艺不合理：轴上两处键槽不在同一母线上；联轴器键槽未开通；）加工工艺不合理：轴上两

9、处键槽不在同一母线上；联轴器键槽未开通； 箱体外端面加工面与非加工面未分开箱体外端面加工面与非加工面未分开（5 5）装配工艺错误：轴肩套筒直径过大，两轴承不可拆；齿轮处键过长，套筒）装配工艺错误：轴肩套筒直径过大，两轴承不可拆；齿轮处键过长，套筒无法安装到位；右轴承装拆路线过长。无法安装到位；右轴承装拆路线过长。（6 6）润滑与密封错误：轴承处未加挡油盘；右端盖未考虑密封。）润滑与密封错误：轴承处未加挡油盘；右端盖未考虑密封。计算题计算题轴承载荷计算示例轴承载荷计算示例求：求：Fr1、Fr2、Fa1、Fa29090FRFAFT60传动件为斜齿轮传动件为斜齿轮 15150 0，分度圆直径，分度圆

10、直径d d120mm120mm转矩转矩T T190000N.mm190000N.mmFs=0.7FrFs=0.7Fr轴承载荷计算示例轴承载荷计算示例9090FRFAFTFT 2T/d = 3167NFRFT tan / cos1193NFAFT tan= 849N60传动件为斜齿轮传动件为斜齿轮 15150 0，分度圆直径，分度圆直径d d120mm120mm转矩转矩T T190000N.mm190000N.mm轴承载荷计算示例轴承载荷计算示例9090FRFA60Fr1VFr2VFr1V=FR 90 - FA 60180= 314NFr2V=FR 90 + FA 60180= 880N轴承载荷计算示例轴承载荷计算示例9090FTFr1H= Fr2H= 0.5FT= 1584NFr1HFr2H轴承载荷计算示例轴承载荷计算示例21211HrVrrFFF22222HrVrrFFF= 1615N