机械设计滚动轴承习题集与参考材料规范标准答案1 下载本文

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2)公式归纳法

Fa1?max{Fs1,Fs2?Fx}?max{5848,8500?2000}N?10500NFa2?max{Fs2,Fs1?Fx}?max{8500,5848?2000}N?8500N

可见,方法1)、2)结果相同。

2. 某转轴由一对代号为30312的圆锥滚子轴承支承,轴上斜齿轮的轴向分力Fx=5000N,方向如图。已知两轴承处的径向支反力Fr1=13600N,Fr2=22100N。求轴承所受的轴向力Fa。

解题要点:

(1)求内部轴向力Fs:

Fs1?Ft113600??4000 N 2Y2?1.7Fs1方向向右,即???

Fs2?Fr222100??6500 N 2Y2?1.7 Fs2方向向左,即???。

(2)求轴承的轴向力Fa:

Fs2Fs1Fx?????????

1)“压紧、放松”判别法

Fs1+Fx=4000N+5000N=9000N>Fs2=6500N

故轴有向右移动的趋势,此时Ⅱ轴承被压紧,I轴承被放松。因此轴承的轴向力为 Fa1=Fs1=4000N Fa2=Fs1+Fx=9000N 2)公式归纳法

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Fa1?max{Fs1,Fs2?Fx}?max{4000,6500?5000}?4000NFa2?max{Fs2,Fs1?Fx}?max{6500,4000?5000}?9000N

可见,方法1)、2)结果相同。

3. 圆锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥滚子轴承支承,已知两轴承外圈间距为72mm,锥齿轮平均分度圆直径dm=56.25mm,齿面上的切向力Ft=1240N,径向力Fr=400N,轴向力Fx=240N,各力方向如图所示。求轴承的当量动载荷P。

解题要点:

(1)计算轴的支点距l

由手册查得,30206轴承的支反力作用点到外圈宽端面的距离??13.8mm, 取

?=14mm。故支点距l=72mm+2×14mm=100mm。

右支点到齿宽中点的距离l1=64mm–14mm=50mm。 (2)计算轴承的径向力 1)轴水平面支反力(图解a)

FR1H?FR2HFt?501240?50??620 N 100100F?1501240?150?t??1860 N

1001002)轴垂直面支反力(见图解b)

FR1V?50Fr?Fxdm/250?400?240?56.25/2??133 N

100100,.

FR2V?150Fr?Fxdm/250?400?240?56.25/2??533 N

1001003)合成支反力

FR1?FR21H?FR21V?6202?1332?634 N FR2?FR22H?FR22V?18602?5332?1935 N

轴承所受的径向力与轴的合成支反力大小相等,即Fr1=FR1=634N,r2=FR2=1935N。

(3)计算轴承的轴向力。

查手册知,30206轴承,e=0.37, Y=1.6。故

FFr1s1?2Y?6342?1.6?198 N FFr22Y?1935s2?2?1.6?605 N

轴向力分布图为???Fs1?F??s2???Fx;轴承的轴向力为

Fa1?max{Fs1,Fs2?Fx}?max{198,605?240}?365NFa2?max{Fs2,Fs1?Fx}?max{605,198?240}?605N

(4)计算当量动载荷

Fa1F?365?0.57?e?0.37 t1634查手册知,X=0.4, Y=1.6,取fP=1.5,则

P1?fp(XFt1?YFa1)?1.5?(0.4?634?1.6?635)?1256 N

Fa2F?6051935?0.31?e?0.37 t2故X=1,Y=0,则

P2?fp(XFt2?YFa2)?1.5?Fr2?1.5?1935?2903 N

F,.

4. 已知某转轴由两个反装的角接触球轴承支承,支点处的径向反力Fr1=875N,Fr2=1520N,齿轮上的轴向力Fx=400N,方向如图,转的转速n=520r/min,运转中

??3000h。若初选轴承型号为7207C,试验算其寿命。 有中等冲击,轴承预期寿命Lh解题要点:由标准知7207C轴承,C=30500N,C0=20000N。 (1)计算轴承的轴向力

需先计算轴承的内部轴向力Fs。对于所选轴承,Fs=eFr,而e值取决地Fa/C0,但

Fa待求,故用试算法。先试取e=0.4,则

Fs1?eFr1?0.4?875?350 N Fs2?eFr2?0.4?1520?608 N

轴向力分布图为

Fs2FsFs1?????????

轴承的轴向力为

Fa1?max{Fs1,Fs2?Fx}?max{350,608?400}?1008Fa2?Fs2?608NN

相对轴向载荷

Fa11008??0.0504C020000Fa1608??0.0304C020000

由X、Y系数表经插值计算得e1=0.422, e2=0.401。再计算:

Fs1?eFr1?0.422?875?369 N

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Fs2?eFr2?0.401?1520?610 N

Fa1=1010N Fa2=610N Fa11010??0.0505C020000Fa2610??0.0305C020000

两次计算的Fa/C0值相关不大,故可取e1=0.422, e2=0.401; Fa1=1010N,

Fa2=610N。

(2)计算当量动载荷

Fa11010??1.15?e1 Fr1875故查表得X=0.44, Y=1.326。则

P1?fp(ZFr1?YFa1)?1.5?(0.44?875?1.326?1010)?2586 N

Fa2610??0.401?e2 Fr21520查系数表,X=1,Y=0。故

P2?fp(XFr2?YFa2)?1.5?1520?2280 N

因P2?P1,故按P1计算轴承寿命。 (3)验算轴承寿命。

106?C?106?30500???30000h Lh???????h?52584h?Lh60n?P?60?520?2586?(4)静载荷计算

由系数表查得,7207C轴承,X0=0.5,Y0=0.46。故当量静载荷为

P01?X0Fr1?X0Fa1?(0.5?875?0.46?1010)?902 N

?3P01=Fr2=1520 N