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1、滚动轴承 30 题(当量动载荷、寿命计算等)1有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm，作用在齿轮上的载荷为F =1890N, =700N, =360N.T轴承的内部轴向力S与径向载荷的关系式为：S= f。求两轴承所承受T的轴向载荷。题 1 图解：受力分析如图示。题 1 答图S 、S 方向如图示12所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。2如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向 负荷R=2500N, R=5000N,作用在轴上的向外负荷F =400N,F =2400N。1 2 a1 a2轴在常温下工作，载荷平稳f=l。试计算轴承当量动负
2、载大小，并判P断哪个轴承寿命短些？(注：30307轴承的Y=,e=,S=R/(2Y);当A/Re 时，X=,Y=；当 A/R=e 时，X=1,Y=O)题2图解：受力分析如图示。题2答图所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。所以 P = f (XR + YA ) = 2500N1 P 1 1 1 1因为 P S1 a 2 所以轴承2 被“压紧”,轴承1“放松”。A=S =447N, A =S +F =1447N1 1 2 1 aA / R =竺=A / R = e2 2 800所以：P = f (XR + YA ) =1870N1 p 1 1 1 1P = f (X R + YA ) =3376
3、N2 p 2 2 2 2(2)因为p p21 所以轴承2 寿命短。5如图所示：减速器一根轴用两个型号 30310 圆锥滚子轴承支承,作用于轴承的径向载荷r =8000N , r =2000N ；齿轮上的轴向力12f =2000N, f =1000N；工作速度n =350r/min。减速器在常温下工作, a1a 2有中等冲击，试计算轴承的寿命L。h(已知条件：f=1， f =， f =2，C=122000N，e =，x =，Y =，S _)tdn2Y题5图解：受力分析如图示。S = R = _8000 =2353N1 2Y 2 xl.7S =竺=2000 =588N2 2Y 2 xl.7S 、
4、S 方向如图示。l2S -f + f = +2000=3353N sl a 2 a l2所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。A=S =2353NllA = S F + F =3353N2l a 2 a lA / R = 2353 =A / R = e2 2 2000所以：P = f （X R + YA ） =12000N1 p l l l lP 二f（X R + ya）=9750N2 p 2 2 2 2仃60n （分）tl06lxl2200060 x 350 %（9750=216585h6如图所示：一对 7306AC 型角接触球轴承。已知： F =3000N，RlF =1000N, F =5
5、00N, n=1200r/min，载荷平稳，常温下工作，球轴承R 2a的寿命。提示：7036AC轴承:C =， S =， e =，rF / F e 时， X =， Y =ARF / F e 时，X =1，Y =0AR解：受力分析如图示。题6答图S =F =x=2100N1 r 1S = F = x =700N2 r 2S 、 S 方向如图示。12F +S =500+700=1200Sa 2 1 所以轴承1“放松”，轴承2“压紧”。A=S =2100N11A = S - F =2100 - 500=1600N2 1 ad_=2100二A / Fe1 r13000=1600A / F =e2 r2
6、1000所以(X F + YA )1 p 1 r 11 1=x+x=3057NP =f (X F +YA)2 p 2 r 22 2=x+x=1802N所以 l =竺（竺）t = 106 x（23200）t =7780hh 60n P 60 x 120030577.有一轴用30208轴承支承，受力和尺寸如图示，轴转速n=960r/min,轴承额定动负荷 c =44400N, Y=, e 二,s=，当 F / F e 时。P= f（0.4F + YF ）， 求危险轴承的寿命。a rp r a注：为箭头指向并垂直纸面16670n(C 丫r-I p丿解：受力分析如图示。题7答图S 、 S 方向如图示。
7、12所以轴承1“放松”，轴承2被“压紧”。F 586 ， F 286ai = 0.31 eF 1875F 613r1r 2所以P f -f 1.2x 1875 2250N1 P r 1所以 Lh16670 ( C 16670 (44400960x I 2250109 =133434h8根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承（如图所示），已知两个轴承受到的径向载荷分别为 F 1650N 和 r1F - 3500N，外加轴向力 K -1020N。r 2a（1）若内部轴向力 S=F ，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷 rF 和 F 。a1a 2（2）已知 e 二，当 F / F e
8、时，X=,试计算a ra r两轴承的当量动载荷 p 和 p 。12编者注：此题未给载荷系数 f ,题解当 f =1计算。 pp题8图解：（1）受力分析如图示。题8答图S 、S 方向如图示。12所以轴承2“放松”，轴承1“压紧”。(2) F1430F2450a1 e, a2 0.7 eF1650F3500r1a1所以 P 二 f (x F + YF )= X + X = 1894N1 P 1 r 11 a1P 二 f (X F + YF )= X + X =3511 N21 P 2 r 22 a29圆锥齿轮减速器主动轴由一对圆锥滚子轴承支撑，布置如图。已知齿轮平均分度圆直径d=56mm，所受圆周
9、力f = 1130N，径向力tF = 380N，轴向力 F 二 146N， 求两轴承所受轴向载荷 F 、F 。(内部 r aA1A 2轴向力F二F厶 e时，X=,Y=)s 2Y FA题9图解：受力分析如图示。题9答图R = ra =149 N1V100100F 、F 方向如图所示。S1S 2所以轴承1被“压紧”，轴承2“放松”。10 图示为一对角接触球轴承支承结构，轴承面对面正安装，轴上作用的径向外载荷 F = 6600N， 轴向外载荷F =1000N， 轴承的派生轴向RA力是S 二 0.68R，当 AR e 时，X 二 0.41，Y 二 0.87， e 二 0.68， 轴承的额定动 载荷C
10、二 48000N， 载荷系数片=.2，工作转速n = 650r min， 正常工作温 度。试：(1)计算1、2轴承的径向载荷；(2) 计算l、2轴承的轴向载荷；(3) 计算l、2轴承的当量动载荷；(4) 计算寿命较短的轴承寿命l。 h解：受力分析如图所示。1)叮号=6600=3300题 10 答图(2)S = 0.68R = 2244N11S 、S 方向如图示。12所以轴承 1 被“压紧”，轴承 2“放松”。A = S - F = 7732N，12AA = S = 6732N223)A 7732十 eR 33001A _ 6732R_ 99002 0.68 4)106 (fC60n P)e10
11、660 x 6501 x 4800011880)3 1691h11 已知某机器上的一根轴，原系采用 30310型轴承，其受力如图，在检修时发现该轴承已破坏。需要更换，但库存己无该型号轴承，只有7310AC型轴承，试问：若要求轴承的预期寿命L 104小时，能否用 h7310AC 代替30310型轴承？(13 分)附：轴的转速n - 600r min轴承型号额定动载荷C额定 静载 荷C0派生 轴向 力S载荷系数7310AC58015(N)47825(N)10题 11 图解：受力如图示。S 、S 方向如图示。12所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。所以P = fR -1.2 x 4000 = 4800N1 P 1所以可以替换。12图示为一对 30206 轴承。轴承1、2的径向反力分别为 F = 2000N，r1F -1000N， 轴向力F - 300N （方向如图示）。载荷系数 f - 1，常温工 r2AP- 1作。
