Ch11滚动轴承例题.docx

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Ch11滚动轴承例题

Ch11滚动轴承例题

例11.1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。

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。

14、问：

什么是滚动轴承的预紧？

为什么滚动轴承需要预紧？

答：

所谓预紧，就是在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的轴向游隙，并在滚动体和内、外圈接触处产生初变形。

通过预紧可以提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时轴的振动，常采用预紧的滚动轴承。

15、问：

滚动轴承为什么需要润滑？

常用润滑方式有哪些？

答：

润滑对于滚动轴承具有重要意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阴力，还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。

轴承常用的润滑方式有两种：

油润滑和脂润滑。

此外，也有使用固体润滑剂润滑的。

16、问：

滚动轴承采用油润滑时，常用的润滑方法有哪些？

答：

油浴润滑、滴油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等。

17、问：

当滚动轴承采用脂润滑时，装脂量一般为多少？

答：

滚动轴承的装脂量一般为轴承内部空间的1/3～2/3。

18、问：

滚动轴承为何需要采用密封装置？

常用密封装置有哪些？

答：

轴承的密封装置是为了阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失而设置的。

密封装置可分为接触式及非接触式两大类。

19、问：

轴上成对安装的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，其轴上左右两个支承上轴承所承受的总轴向力Fa是否就等于各自轴

答：

Fa1与Fa2不一定分别等于Fd1和Fd2。

因为需综合考虑轴上的外加轴向载荷Fae、Fa1及Fa2的影响，再根据力系平衡条件，按“放松”或“压紧”轴承分别计算。

20、问：

30000型和70000型轴承常成对使用，这时，什么是正安装？

什么是反安装？

什么叫“面对面”安装？

什么叫“背靠

答：

成对使用时，“面对面”安装方式称为正安装，“背对背”安装方式称为反安装。

而“面对面”系指两轴承外圈窄边相对，而“背对背”系指两轴承外圈宽边相对。

21、问：

轴承装置设计中，常用的轴承配置方法有哪几种？

　　答：

1）双支点单向固定；2）一支点双向固定，另一端支点游动；3）两端游动支承。

例11.2选择题

1、同一根轴的两个支承，虽然承受负载不等，但常用一对相同型号的滚动轴承，最主要是因为除____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、安装轴承的两轴承座孔直径相同，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座孔中心线的同轴度，有利于轴承正常工作

2、深沟球轴承，内径100mm，宽度系列0，直径系列2，公差等级为0级，游隙0组，其代号为_____。

　　　　A、60220B、6220/PO

　　　　C、60220/PO

　　　　D、6220

3、_____可采用滚动轴承。

　　　　A、大型低速柴油机曲轴

　　　　B、大型水轮发电机推力轴承

　　　　C、轧钢机轧辊轴承

　　　　D、蒸汽涡轮发电机转子

4、滚动轴承的代号由前置代号，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

5、按基本额定动载荷通过计算选用的滚动轴承，在预定的使用期限内，其工作可靠度为_____。

　　　　A、50%

　　　　B、90%

　　　　C、95%

　　　　D、99%

6、滚动轴承的额定寿命是指____。

　　　　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

7、各类轴承的润滑方式，通常可根据轴承的___来选择。

　　　　A、转速

　　　　B、当量动载荷

　　　　C、轴承所受载荷

　　　　D、轴承内径与转速的乘积

8、采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是____。

　　　　A、提高轴承的旋转精度

　　　　B、提高轴承的承载能力

　　　　C、降低轴承的运转噪声

　　　　D、防止轴在冲击振动下发生窜动

9、跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴承应选用_____。

　　　　A、深沟球轴承

　　　　B、圆柱滚子轴承

　　　　C、调心滚子轴承

　　　　D、圆锥滚子轴承

10、_____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

11、代号为N1024的轴承内径应该是______。

　　　　A、20

　　　　B、24

　　　　C、40

　　　　D、120

12、推力球轴承的类型代号为_____。

　　　　A、5

　　　　B、6

　　　　C、7

　　　　D、8

13、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

14、一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承，_____。

　　　　A、他们的寿命应该相同

　　　　B、他们的寿命不一定相同

　　　　C、90%轴承的寿命应该相同

　　　　D、他们的最低寿命相同

15、若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或两轴承座孔不能保证良好的同轴度，则宜选用类型代号为____的轴承。

　　　　A、1或2

　　　　B、3或7

　　　　C、N或NU

　　　　D、6或NA

16、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

17、下列轴承类型代号中，主要承受径向载荷也能同时承受少量双向轴向载荷的轴承是____类。

　　　　A、5

　　　　B、6

　　　　C、8

　　　　D、N

18、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

19、为了保证轴承内圈与轴肩的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩的圆角半径r1应有____。

　　　　A、r=r1

　　　　B、r>r1

　　　　C、r

20角接触球轴承的类型代号为_____。

　　　　A、1

　　　　B、2

　　　　C、3

　　　　D、7

21、滚动轴承内圈孔径的公差等级带分布方向是从公称尺寸开始，____。

　　　　A、分布在孔径增大的方向

　　　　B、分布在孔径减小的方向

　　　　C、分布在孔径公称尺寸线两侧

　　　　D、分布方向由轴承与轴的配合决定

22、下列四种轴承中，_____必须成对使用。

　　　　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

23、代号为_____的轴承能很好的承受径向载荷及轴向载荷的综合作用。

　　　　A、1210与N210

　　　　B、7310AC与30210

　　　　C、N1010与NU1010

　　　　D、51110与81210

24、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

25、滚动轴承的接触式密封是＿＿。

　　A、毡圈密封　　B、油沟式密封　C、迷宫式密封　　D、甩油密封

答案：

D、D、C、A、B、D、D、A、C、D、D、A、A、B、A、A、B、C、B、D、B、B、B、B、A

例11.3根椐国家标准规范，说明下列轴承代号的含义及其主要特性（直接填入下表中）

30209

N2314

7320AC

6306／p5

内径d

尺寸系列

类型

公差等级

内部结构

解答：

30209

N2314

7320AC

6306／p5

内径d

45mm

70mm

100mm

30mm

尺寸系列

窄轻系列

宽中系列

窄中系列

窄中系列

类型

圆锥滚子轴承

圆柱滚子轴承

角接触球轴承

深沟球轴承

公差等级

／P0

／P0

／P0

／P5

内部结构

无特殊要求

无特殊要求

α＝25°

无特殊要求

例11.4某传动装置，轴上装有一对6309轴承，两轴承上的径向负荷分别为：

FR1＝5600N，FR2＝2500N，Fa=1800N，轴的转速为n＝1450r/min，预期寿命为Lh′＝2500h，工作温度不超过100℃，但有中等冲击。

试校核轴承的工作能力。

若工作能力不满足要求，如何改进？

 解答：

（1）确定轴承轴向力FA1，FA2：

由组合结构可知，轴承I（左端）为固定支承，轴承II为游动支承，其外部轴向力Fa由轴承I承受，轴承II不承受轴向力，两轴承的轴向力分别是FA1＝Fa＝1800N，FA2=0。

（2）计算轴承当量动载荷P1，P2

由手册查得6309轴承的Cr＝40.8KN，COr=29.8KN,有中等冲击，查教材表16-10得  

载荷系数

=1.5

因轴承I同时承受径向载荷和轴向载荷，故：

  查教材表16-12由插值法得：

而轴承II，因其只承受纯径向载荷，则

（3）校核轴承工作能力

 （4）改进措施

改选轴承型号为6409,将左端轴承改为一对（或双列）７类或３类轴承，则可能满足设计要求。

例11.5在斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴中安装有一对70000AC角接触球轴承。

已知FR1＝3500N，FR2＝1800N。

斜齿圆柱齿轮的轴向力Fa＝1000N，载荷有轻微冲击。

试分别按题16-3图中两种装配方案，计算两轴承的当量动负荷。

题11-5图

    解答1：

计算（a）方案中两轴承的当量动负荷

FS1＝0.7FR1=0.7×3500N=2450N

FS2=0.7FR2=0.7×1800N=1260N

FS1，FS2方向如图示                         

因为 FS1+Fa＝（2450＋1000）N

＝3450N＞FS2=1260N

所以                                      

FA1＝FS1＝2450N（放松端）     

FA2＝FS1＋Fa＝3450N（压紧端）

因为 FA1／FR1=2450N／3500=0.7>e=0.68，

所以   

=0.41，

 =0.87

故 P1=fP（

FR1+

FA1）=1.2×（0.41×3500+0.87×2450）N=4279.8N

因为 FA2／FR2=3450／1800=1.92>e=0.68，

所以   

=0.41 ，

 =0.87

故  P2=fP（

FR2+

FA2） =1.2×（0.41×1800+0.87×3450）N=4487.4N

 解答2：

计算（b）方案中两轴承的当量动负荷

FS1＝0.7FR1=（0.7×3500）N=2450N

FS2=0.7FR2=（0.7×1800）N=1260N

FS1，FS2方向如图示

因为 FS2＋Fa＝（1260＋1000）N

＝2260N＜FS1＝2450N

所以 FA1＝FS1＝2450N（放松端）                

FA2=FS1－Fa＝（2450－1000）N＝1450N

因为 FA1／FR1=2450／3500=0.7>e=0.68，X=0.41 ，Y=0.87

故   P1=fP（XFR1+YFA1）=1.2×（0.41×3500+0.87×2450）N=4279.8N

因为 FA2／FR2=1450／1800=0.806>e，X=0.41 ，Y=0.87

故   P2=fP（XFR2+YFA2） =1.2×（0.41×1800+0.87×1450）N=2399.4N

例11.5蜗轮轴上安装有一对

30207轴承，轴承上的载荷分别为

FR1＝5000N，FR2＝2800N，轴

向载荷Fa＝1000N，工作温度低于

125℃，载荷平稳，n＝720r/min。

试计算两轴承的寿命。

   解答：

 对于30207轴承，Cr=51.5KN，e=0.37，Y=1.6

（1）计算轴承轴向载荷

（2）计算当量动载荷P1，P2

  （3）计算两轴承的寿命Lh1，Lh2