滚动轴承习题及思考题

*两端轴承所受的轴向力Fa1和Fa2如下：当Fae＋Fd2>Fd1时，为

Fd1＝F‘d1，Fa2＝Fd2；当Fae＋Fd2<Fd1时，为

Fa1＝Fd1，Fa2＝F

‘d2。另外，对于接触角为150的轴承（70000C型），计算当量动载荷时会有一个迭代的过程。因为X、Y系数的确定与比值Fa/Fr有关，而轴向力的确定与判断系数e有关，e的确定又与比值Fa/C0有关。所以对于一个具体的轴承，无法通过一次计算确定e和A的值，也就不能确定X、Y的值。这是可以初选一个e值可在0.38

e

0.56的范围内选择，例如选e=0.5。有了初选的e值，就可根据力分析和表13－7估计出Fa，再由比值Fa/C0和表13－5确定新的e值和对应的X、Y值，这时完成了一轮迭代。如果新的e值与初选的e很接近，则X、Y值已确定；否则，按新的e再确定Fa，进行迭代，一般反复迭代一、二次就能满足要求。第一页第二页，共18页。§13-8滚动轴承例题分析

设根据工作条决定在轴的两端反装两个角接触球轴承。已知轴上齿轮受切向力Ft=2200N，径向力Fr=900N，轴向力Fa=400N，齿轮分度圆直径d=314mm，齿轮转速n=520rpm，运转中有中等冲击载荷，轴承预期计算寿命L’h=15000h。设初选两个轴承型号均为7207C，试验算轴承是否可达到预期计算寿命的要求。32020021解：1.求径向载荷

先求两处径向载荷垂直和水平分量

Fr2VFr1VFr2HFr1HFteFaeFreFaeFreFte第二页第三页，共18页。Fd=eFr求总径向载荷

2.求两轴承的计算轴向力Fd1和Fd2

查表得7207C轴承的基本额定动载荷与基本额定静载荷为

C=30500NC0=20000N对于70000C型轴承，内部轴向力Fd=1.14FrFd=0.68FrFd=eFrFd=Fr／(2Y)70000B(a=40º)70000AC(a=25º)70000C(a=15º)角接触球轴承圆锥滚子轴承其中e为判断系数，按下表13-5选取21FaeFreFteFd2Fd1第三页第四页，共18页。轴承类型相对轴向载荷Fa/Fr

≤eFa/Fr>e名称代号f

0Fa/C0r

Fa/C0

XYXY判断系数e调心球轴承10000—

—1(Y1)0.65(Y2)(e)调心滚子轴承20000—

—1(Y1)0.67(Y2)(e)推力调心滚子轴承29000—

—11.211.2圆锥滚子轴承30000—

—100.4(Y)(e)深沟球轴承60000角接触球轴承0.1722.300.190.3451.990.220.6891.710.261.0301.550.281.380—100.561.450.302.0701.310.343.4501.150.385.1701.040.426.8901.000.440.0151.470.380.0291.400.400.0581.300.430.0871.230.460.120100.441.190.470.1701.120.500.2901.020.550.4401.000.560.5801.000.56—

—100.410.870.68—

—100.350.571.1470000AC

α=25˚70000Bα=40˚

70000C

α=15˚表13-5径向动载荷系数X与轴向动载系数Y因为Fa未知，初选e=0.4

0.40第四页第五页，共18页。Fd1=eFr1Fd2=eFr2于是

Fa1=Fae+Fd2Fa2=Fd2=605.05NFa1/C0=1005.05/20000=0.0503Fa2/C0=605.05/20000=0.0303重新查表选取判断系数e

内部轴向力:=0.4×875.65=350.26N

=0.4×1512.62=605.05N=400+605.05=1005.05N第五页第六页，共18页。轴承类型相对轴向载荷Fa/Fr

≤eFa/Fr>e名称代号f

0Fa/C0r

Fa/C0

XYXY判断系数e调心球轴承10000—

—1(Y1)0.65(Y2)(e)调心滚子轴承20000—

—1(Y1)0.67(Y2)(e)推力调心滚子轴承29000—

—11.211.2圆锥滚子轴承30000—

—100.4(Y)(e)深沟球轴承60000角接触球轴承0.1722.300.190.3451.990.220.6891.710.261.0301.550.281.380—100.561.450.302.0701.310.343.4501.150.385.1701.040.426.8901.000.440.0151.470.380.0291.400.400.0581.300.430.0871.230.460.120100.441.190.470.1701.120.500.2901.020.550.4401.000.560.5801.000.56—

—100.410.870.68—

—100.350.571.1470000AC

α=25˚70000Bα=40˚

70000C

α=15˚表13-5径向动载荷系数X与轴向动载系数Y0.029没有相同的值0.05030.400..0580.43Fa/C0表中没有与计算结果相同的Fa1/C0值，采用线性插值法求e0.0580.43(0.0290.4)线性插值的原理α角的正切值为对边比邻边0.0503e1

α第六页第七页，共18页。重新查表选取判断系数e

重新计算轴向力

Fd1=e1Fr1=0.422×875.65=369.52N

Fd2=e2Fr2=0.401×1512.62=606.56Ne1=0.422e2=0.401Fa1=Fae+Fd2Fa2=Fd2=606.56NFa1/C0=1006.56/20000=0.05033Fa2/C0=606.56/20000=0.03033两次计算Fa2/C0结果相差不大，故取

重新计算轴向力e1=0.422e2=0.401Fa1=1006.56NFa2=606.56N=400+606.56=1006.56N第七页第八页，共18页。3.求轴承的当量载荷P1和P2

查下页表并插值可求得径向载荷系数X和轴向载荷系数Y第八页第九页，共18页。轴承类型相对轴向载荷Fa/Fr

≤eFa/Fr>e名称代号f

0Fa/C0r

Fa/C0

XYXY判断系数e调心球轴承10000—

—1(Y1)0.65(Y2)(e)调心滚子轴承20000—

—1(Y1)0.67(Y2)(e)推力调心滚子轴承29000—

—11.211.2圆锥滚子轴承30000—

—100.4(Y)(e)深沟球轴承60000角接触球轴承0.1722.300.190.3451.990.220.6891.710.261.0301.550.281.380—100.561.450.302.0701.310.343.4501.150.385.1701.040.426.8901.000.440.0151.470.380.0291.400.400.0581.300.430.0871.230.460.120100.441.190.470.1701.120.500.2901.020.550.4401.000.560.5801.000.56—

—100.410.870.68—

—100.350.571.1470000AC

α=25˚70000Bα=40˚

70000C

α=15˚表13-5径向动载荷系数X与轴向动载系数Y采用线性插值法求Y1对轴承1

X1=0.44Y1=1.3271.300.43(1.400.4)1.400.401.300.43表中没有e=0.422αY10.422

轴承2

X2=1Y2=0第九页第十页，共18页。轴承工作时有中等冲击载荷，查表取表13-6载荷系数

载荷性质载荷系数fP无冲击或轻微冲击1.0~1.2中等冲击1.2~1.8强烈冲击1.8~3.0应用举例电机、汽轮机、通风机、水泵等机床、车辆、动力机械、起重机、造纸机、选矿基、冶金机械、卷扬机等碎石机、轧钢机、钻探机、振动筛等1.2~1.8轴承的当量载荷:

P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=1.5×(0.44×875.65+1.327×1006.56)=2581.49N=1.5×(1×1512.62+0×606.56)=2268.93Nfp=1.5第十页第十一页，共18页。4.验算轴承寿命∵P1〉

P2所以按轴承1的寿命计算所选轴承满足寿命要求。第十一页第十二页，共18页。13-4一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径d=35mm，转速n=2900r/min。已知径向载荷Fr=1810N，轴向载荷Fa=740N，预期计算寿命L‘h=6000，试选择轴承型号。解：1求比值Fa/

Fr=

740/1810=0.41查表13-5，X=0.56，Y=1.65相对轴向载荷f0Fa/C0r=14.7×740/15200=0.716，对应e值在0.26和0.28之间2初选轴承型号：6207，C=25500N，C0=15200NP=XFr+YFa=2234.6NL=8545h验算Y＝1.55+(1.71-1.55)*(1.03-0.716)/(1.03-0.689)=1.6973L=4714hP=XFr+YFa=2269.6N第十二页第十三页，共18页。选轴承型号：6307，C=33200NC0=19200N相对轴向载荷f0Fa/C0r=14.7×740/19200=0.56656，对应e值在0.22和0.26之间.查表13-5，X=0.56P=XFr+YFa=2352.72NL=9345.67hY=1.71+(1.99-1.71)*(0.689-0.56656)/(0.689-0.345)=1.81第十三页第十四页，共18页。13-5根据工作条件，决定在轴的两端选用α=250的两个角接触球轴承，如图示。轴颈直径d=35mm，工作中有中等冲击，转速n=180