第18章 轴承习题2答案

第18章 滚动轴承(第二次作业)

1. 直齿轮轴系由一对圆锥滚子轴承支承，轴承径向反力Fr1>Fr2，则轴承的轴向力 B 。

A.Fa1=Fa2=0

B.Fa1=Fa2?0

C.Fa2>Fa1

D.Fa2

2. 有a)7230C（旧36230）及b）7230AC（旧46230）两种滚动轴承，在同样大小的径向载荷Fr作用下，它们的内部轴向力（派生轴向力）FSa与FSb相比较，应是 C 。

A. FSa > FSb

B. FSa = FSb

C. FSa < FSb

D.不确定

3. 有一角接触球轴承数据如下：e=0.7，Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.85，已知轴承受径向载荷Fr=2100N，轴向载荷Fa=1480N，则其当量动载荷P为 B N（fP=1.2）。

A. 2520

B. 2542.8

C. 2870.2

D. 2119

4. 滚动轴承内部产生的附加轴向力是由于 B 而产生的。在计算 E、F 轴承所受轴向载荷时，应将该附加轴向力考虑进去。

A. 受力方向不同 B. 轴承结构上存在有接触角； C. 受轴向力过大； D. 能承受轴向载荷的向心轴承； E. 角接触轴承； F. 圆锥滚子轴承。 5. 一对7210B轴承如图所示，轴承分别承受径向载荷Fr1=8000N、Fr2=5200N，轴上作用轴向载荷Fa。试求下列情况下各轴承的附加轴向力S及轴向载荷Fa1和Fa2。 (1) Fa=4000； (2) Fa=1000； (3) Fa=0 由7210B，查表?＝40° C＝28200N C0＝22800 计算轴承附加轴向力S 由7210B S＝1.14Fr 轴向力S S1＝1.14Fr1＝9120N

S2＝1.14Fr2＝5928N

计算轴承的轴向载荷Fa

当Fa=4000时 S2+Fa=5928+4000=9928> S1 1为紧端，2为松端

Fa1 = S2+ Fa =5928+4000=9928N 紧端 Fa2 = S2=5928N 松端

当Fa=1000时 S2+Fa=5928+1000=6928

Fa1=S1=9120N 松端

Fa2=S1-Fa=9120-1000=8120N 紧端

当Fa=0时 S2+Fa=5928+0=5928

Fa1=S1=9120N 松端 Fa2=S1-Fa=9120N 紧端 6. 蜗杆轴由一对圆锥滚子轴承支承，两轴承径向反力分别为Fr1=6000N、Fr2=3000N，外加轴向力Fa=2500N。如图所示。轴的转速n=320r/min，轴颈直径d=40mm，fp=1.5，轴承预期使用寿命Lh=8000h，试确定轴承型号。 步骤 1.初选轴承型号 2.计算派生轴向力 3.计算轴向载荷 计算和说明 题目要求选择使用一对圆锥滚子轴承，再由轴颈e=0.37 Y=1.6 S1=Fr1/2Y=600/(2*1.6)=187.5N 方向向右 S2=Fr2/2Y=3000/(2*1.6)=938N 方向向左 由图可知，S1与Fa同向，则 S1+Fa＝1875+2500＝4375>S2 Fa2=S1+Fa=4375N 紧端 Fa2=S1=1875N 松端 4.计算当量动载荷P 由公式P=XFr+YFa 根据 Fa1/Fr1=1875/6000=0.313e 查表2-10 X1=1 Y1=0 X2=0.4 Y2=1.6 P1=Fr1=6000N P2=Xfr2+YFa2=0.4*3000+1.6*4375=8200N 5.计算寿命 P2>P1 故只需计算轴承2 已知fp ＝1.5 S1=187.5N S2=938N Fa1=24375N Fa2=1875N P1=6000N P2=8200N fp ＝1.2 Lh=10134h 主要结果 初步选择轴承型直径d=40mm，选择30208，可查得C＝59800 号 30208 106C?10659800103Lh'?()?()60nfpP60?3201.5?8200 ?10134h?Lh?8000h第20章 轴(第一次作业)

1. 按轴的轴线形状不同，轴可分为 直 轴和 曲 轴。

2. 只承受弯矩作用的轴称为 心轴 ，只承受转矩作用的轴称为 传动轴 ，既承受弯矩又承受转矩作用的轴称为 转轴 。

3. 轴按所受载荷的性质分类，自行车的后轴是 心 轴；汽车变速箱至后桥的连接轴是 传动 轴；减速器中齿轮轴是 转 轴。

4. 轴的常用材料是 45钢 ，热处理方法为 正火或调质 (举出两种)。

5. 按许用扭转剪应力估算转轴轴径公式是 d≥A3P/n ，该轴径是指轴的 最小 处直径。

6. 根据下图所示各轴的动力来源和受载性质， C 图所示的轴是转动心轴， B 图所示的轴是传动轴， A 图所示的轴是转轴。

7. 对于高负荷重要的转轴，下列材料中应选 C 。

A. Q235（A3）

B. 25号钢

C. 40Cr调质

D. 20钢

8. 按许用弯曲应力校核轴径的公式d≥3Md中，轴径是指 C 。

0.1???1b?A. 装轴承处的直径；B.轴的最小直径；C.轴上危险截面处的直径。 9. 在轴的估算公式中，系数A是考虑 B 而确定的系数。

A． 轴的材料不同；B. 轴的材料和承受弯矩的大小；C.转矩性质

10. 在按许用弯曲应力校核轴径的公式Md?M2?(?T)2中，?是根据 C 而确定的 A. 弯矩大小；B.转矩大小；C.转矩性质。

11. 在做轴的强度校核计算时，对于一般转轴，轴的弯曲应力应按 D 考虑，而扭转剪应力通常按 A 考虑。

A．脉动循环变应力 B. 静应力

C．非对称循环变应力 D. 对称循环变应力

12. 齿轮减速器如下图所示。已知z1=22,z2=77,z3=21,z4=78，由高速轴输入功率P=40kW，转速n1=590r/min,轴的材料为45钢，轴承的效率为99%，齿轮的效率为95%，试初估这三根轴的直径。

由表21-1 45钢 ?p＝30～40Mpa A=117-106 取A＝117 1. 计算各轴转速 i12=Z2/Z1=77/22=3.5 i34=Z4/Z3=78/21=3.71 n2=n1/i12=590/3.5=168.6rpm n3=n4/i34×n2=45.4rpm 2. 计算功率 P1=40KW

P2=P1?1?2=40*0.95*0.99=37.6KW P3=P2?1?2=36.7*0.95*0.99=35.3KW

3. 计算轴径

d1?11734037.6?47.7mm d2?1173?70.9mm 590168.635.3?107.7mm 45.4d3?117312. 某轴如下图所示，轴端装直齿轮1，其切向力Ft=4790N，径向力Fr=1740N，齿轮的孔径初步设计为60mm。另装两链轮2，链轮作用在轴上的力Fa=3430N，链轮的孔径初步设计为70mm。轴承采用6313型号。该轴传递功率P=5.3kW，轴的转速n=43r/min，轴的材料选用45钢。试校核所设计轴的强度。

步骤 选择轴的材料 计算与说明 主要结果 由表10-7选择轴的材料为45钢，调质处理，强度极限?p=600Mpa 材料为45钢 并由表20-2查得[?-1b]=55Mpa 计算反力 垂直方向 水平方向 RAV*700=Fr*800+Fa*600+Fa*100 RAV=(1740*800+3430*700)/700=5419N RBV*700=(Fa(600+100)-Fr*100) RBV=(3430*700-1740*100)/700=3186N RAH=Ft*800/700=4790*800/700=5474N RBH=Ft*100/700=684N 画弯矩图 垂直弯矩图 水平弯矩图 扭矩图 求合成弯矩 扭矩 当量弯矩 危险截面轴径验算 RAV=5419N RBV=3186N RAH=5474N RBH=684N MA?479?174?509Nm P5.3?9.55?106?1533Nm n3.322强度足够 T?9.55?1062Md?5092?(0.6?1533）?1051Nm 危险截面处的直径，6313轴承处的轴径65mm 调质?p=650Mpa [?-1b]=55MPa d?3

Md1051?3?57.5mm?65mm 0.1[??1b]0.1?55