滚动轴承习题及思考题.ppt

由于轴承安装情况与受载情况的复杂性，计算轴承的径向力与轴向力时不要死记公式，而是要学会根据具体情况进行具体分析，步骤为： * 根据Fr求出Fr1和Fr2。 * 按表137估计Fd1和Fd2的值，它们的方向视轴承安装方向而定。注意把派生轴向力的方向与外加轴向载荷Fae的方向一致的轴承标记为2，另一端的轴承标记为1。 * 由于轴承最终必须处于平衡状态，所以Fd1和Fd2的值最后有一个要变化到Fd，以便与Fae一起达到轴向力的平衡。当 FaeF d2 Fd1 则Fd1应增大到Fd1，使Fd1FaeF d2，而F d2则不变。当 FaeF d2 Fd1 则Fd2应增大到Fd2，使Fd2F d1 Fae，而F d1则不变。,* 两端轴承所受的轴向力Fa1和Fa2如下：当FaeF d2 Fd1时，为 F d1Fd1，Fa2F d2；当FaeF d2 Fd1时，为 F a1Fd1， Fa2F 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137估计出Fa，再由比值Fa /C0和表135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。,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=400 N，齿轮分度圆直径d=314 mm，齿轮转速n=520 rpm，运转中有中等冲击载荷，轴承预期计算寿命Lh=15000 h。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。,解：1. 求径向载荷 先求两处径向载荷垂直和水平分量,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=30500 N C0=20000 N,对于70000C型轴承，内部轴向力,其中e为判断系数，按下表13-5选取,Fd1=eFr1,Fd2=eFr2,于是 Fa1= Fae +Fd2,Fa2= Fd2 =605.05 N,Fa1/C0= 1005.05/20000 =0.0503,Fa2/C0= 605.05/20000 =0.0303,重新查表选取判断系数e,内部轴向力:,=0.4875.65=350.26 N,=0.41512.62=605.05 N,=400+605.05=1005.05 N,线性插值的原理,角的正切值为对边比邻边,重新查表选取判断系数e,重新计算轴向力 Fd1=e1Fr1 =0.422875.65=369.52 N,Fd2=e2Fr2 =0.4011512.62=606.56 N,e1=0.422 e2=0.401,Fa1= Fae +Fd2,Fa2= Fd2 =606.56 N,Fa1/C0= 1006.56/20000 =0.05033,Fa2/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=0.422,e2=0.401,Fa1= 1006.56 N,Fa2=606.56 N,=400+606.56=1006.56 N,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,对轴承1 X1 =0.44 Y1 =1.327,轴承2 X2 =1 Y2 =0,轴承工作时有中等冲击载荷，查表取,1.21.8,轴承的当量载荷: P1= f p(X1Fr1+Y1Fa1),P2= f p(X2Fr2+Y2Fa2),=1.5(0.44875.65+1.3271006.56)=2581.49 N,=1.5(11512.62+0606.56)=2268.93 N,f p=1.5,4. 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。,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 =2900 r/min 。已知径向载荷Fr =1810N，轴向载荷Fa =740N，预期计算寿命Lh=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f0 Fa/ C0r =14.7740/15200= 0.716，对应e值在0.26和0.28之间,2 初选轴承型号：6207，C=25500 N ，C0 =15200 N,P = X Fr + Y Fa =2234.6 N,L = 8545 h,验算Y1.55+(1.71-1.55)* (1.03-0.716)/(1.03-0.689)=1.6973,L = 4714 h,P = X Fr + Y Fa =2269.6 N,选轴承型号：6307，C=33200 N C0 =19200 N,相对轴向载荷f0 Fa/ C0r =14.7740/19200= 0.56656，对应e值在0.22和0.26之间.,查表13-5，X= 0. 56,P = X Fr + Y Fa =2352.72N,L = 9345.67 h,Y =1.71+(1.99- 1.71)*(0. 689- 0.56656)/ (0.689- 0.345)= 1.81,13-5 根据工作条件，决定在轴的两端选用 =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 =1800r/min ，已知两轴 承的径向载荷分别为Fr1=3390N，Fr2=1040N，外加轴向载荷Fae=870N，作用 方向指向轴承1，试确定其工作寿命。,解：对于70000AC型轴承Fd = 0.68Fr,Fd1 = 0.68Fr1 =0.683390= 2305.2N Fd2 = 0.68Fr1 =0.681040= 707.2N,按 Fa1 = Fae + Fd2 =1577.2 N Fd1 ， Fa1 = Fd1 = 2305.2N Fa2 = Fd1 Fae = 1435.2N,Fa1 / Fr1 =0.68, e = 0.68, 查表13-5，X=1，Y=0 Fa2 / Fr2 =1.38, 查表13-5，X=0.41，Y=0.87,P1 = XFr = 3390 N P2 = XFr +YFa = 0.411040+ 0.871435.2=1675N,查表（国家标准）：7207AC轴承的 C=30500N,Lh =1998 h,复习思考题： 1、滚动轴承由哪些基本元件组成？它们的作用是什么？ 2、滚动轴承有哪些类型？试比较3、6、7、N这四种类型轴承 的主要特点和适用场合？ 3、轴承代号的前置、基本和后置代号各代表什么意义？ 4、为什么内圈固定、外圈转动时，作用在固定套圈上的载荷的 变化频率比内圈转动、外圈固定时要高一些？ 5、什么是滚动轴承的接触角？什么是载荷角？它们之间有没有 联系？ 6、为什么轴向力的大小会影响某些类型轴承的承载滚动体数目？ 7、滚动轴承类型的选择应考虑哪些因素？高速轻载的工作条件 宜选用哪一类轴承？高速重载又宜选用哪一类轴承？ 8、什么叫游动支撑？在什么情况下采用?,9、什么叫滚动轴承的基本额定寿命？什么叫滚动轴承的预 期寿命和计算寿命？ 10、滚动轴承尺寸选择原则是什么？ 11、什么叫滚动轴承的基本额定动载荷？什么叫滚动轴承当量 动载荷？ 1