(完整版)滚动轴承典型例题解

1、滚动轴承典型例题解1 解释下列轴承代号含义并用简化画法绘制下列滚动轴承的结构简图，用图表示其所能承受载荷的方向：（）6106；（ 2）3206；（3） 7306 B/P6； （4）N1306/C2 ；（ 5） 51306解：（ 1）深沟球轴承 ，直径系列：特轻，正常宽，内径d=25mm , 公差 0 级，游隙0 组；（）短圆柱滚子轴承，直径系列：轻，正常宽，内径d=45mm, 公差 6 级，游隙 0 组；（）角接触球轴承，直径系列：轻，正常宽，接触角15 ，公差 0 级，游隙0 组，配合性质 J；（）圆锥滚子轴承，直径系列：轻，正常宽，内径d=45mm, ，公差 5 级，游隙 0 组。2 选择

2、下列设备中滚动轴承的类型：（）电机转子轴轴承；（60000深沟球轴承）（）蜗杆轴轴承（ n rmin ）；（70000 角接触球轴承）（）火车轮轴；（N0000 ，短圆柱滚子轴承）（）餐桌转盘轴。（ 50000，推力球轴承）3 3208 轴承额定动载荷 C34000N。（）当量动载荷P6200N ，工作转速n730r / min 。试计算轴承寿命L h ；（）若要求Lh10000h ，允许的当量动载荷多大？解： 1.106(C ) h1063400010Lh() 36639.68h60nP60n62002.当 Lh10000 小时，求 P3106P105482N60730100004 一对 A

3、C轴承分别承受径向力Fr 18000N， Fr 25200N ，轴上作用力 FA方向如图示。试求下列情况下各轴承的内部轴向力Fd1、 Fd 2（ FS1 、 FS 2 ）和轴向力 Fa1 、 Fa 2 。（）F A2200 N ；（） FA900N ；（） FA1904 N解： 1.求内部轴向力 FdFd1 0.68Fr 10.6880005440N，Fd 20.68Fr 20.6852003536N2求轴承的轴向力（1）当外载荷FA2200N ， FAFd 2 2200 3536 5736NFd 15440N轴承有向左游动趋势，轴承1 压紧，轴承2 放松。轴承的轴向力为：Fa1Fd 2FA3

4、53622005736NFa2Fd 23536N（2）当 FA900NFA Fd 2900 3536 4436N Fd 1 5440N1轴承有向右游动趋势，轴承2 压紧，轴承1 放松。轴承的轴向力为：Fa1Fd15440NFa2 Fd1FA54409004540 N（3）当 FA1904N ， FAFd 2190435365440NFd15440 NFa1Fd 15440N ，Fa2Fd 23536 N5.试计算以下轴承（两端单向固定）的径向力Fr ，轴向力Fa ，当量动载荷 P。图示三种情况下，哪个轴承寿命低？已知轴上的载荷FR3000N ， FA500N ， f P1 ，f t 1 ， e

5、0.68 。轴承类型70000C70000AC70000BFd0.4Fr0.68FrFrFa / Fr0.68Fa / Fr0.68PFrP 0.4Fr 0.87Fa（ a）（ b）（ c）解： 1.求 Fr 1 ， Fr 2 ：Fr 122，Fr 2113000 1000N3 FR3 3000 2000 N3 FR32求（ a）图中的当量动载荷值（1） 求轴承的轴向载荷Fa1FA500N ，Fa 20（2） 计算当量动载荷 PFa15000.25e，x11, y10Fr 12000Fa 20x21, y20Fr 2P1 Fr 1 2000 N ，P2Fr 21000NP1P2（轴承 1 寿命

6、低）2 求（ b）图中的当量动载荷值Fr12000N ，Fr 21000 N2a) 求轴承的内部轴向力Fd 10.68Fr 10.6820001360N ，Fd 20.68Fr 20.681000680Nb) 求轴承的轴向力FAFd 25006801180NFd1 1360N轴承 2 是压紧端Fa 2Fd1FA1360500860 N ， Fa1Fd 1 1360Nc) 求当量动载荷值 P查机械零件设计手册70000 轴承：Fa0.68，P Fr，a0.68P 0.41Fr0.87 FaFrFFrFa 113600.68，P1Fr12000NFr12000Fa 28600.860.68P20.

7、411000 0.87860 1158NFr 21000P1P2，轴承 1 危险3 求（C 图）中的 P 值Fr 12000 NFr 21000NFd 10.68Fr10.6820001360N，Fd 20.68Fr 20.681000680N（ 1）求轴承的轴向力FAFd 150013601860NFd 2680N轴承 2 压紧。Fa 2Fd 1FN ， Fa1Fd 1 1360N（ 2）求当量动载荷值 PFa 113600.68P1Fd12000NFr12000Fa 21860 1.86 0.68P20.411000 0.87 1860 2028NFr 21000

8、P2P1，轴承2危险。6. 图 示 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 低 速 轴 转 速 n196r / min ， FT1890N， FR700N ，3FA360N 。轴颈处直径d030mm ，轴承预期寿命Lh20000 h ， f P1.2 ，斜齿轮分度圆直径 d188mm试选择轴承型号。（ 1） 选用一对向心球轴承； （2）选用一对圆锥滚子轴承。解： 1.求轴承的径向力Mi 0 ，V 面：94FA180FrV 2 90FR 0 ，90FR94FA90 70094 360FrV 2162N180180yi0 ，FrV 1FRFrV 2700162538NH 面：FrH 1FrH 2Ft1

9、89022945N合成：Fr 1FrV 12FrH 12538294521087NFr 222162 29452958.78NFrV 2FrH 22选用向心球轴承初选轴承型号 6206，其主要参数为：Cr19.5KN ， C0r11.5KN （查手册选取）（1）求轴承的轴向力对于深沟球轴承，轴向外载荷FA 指向哪个轴承，哪个轴承便完全承受它：Fa1 FA 360NFa2 0（2）计算求当量动载荷值 P根据12.3Fa112.33600.0385查得： e0.22C0r115000Fa13600.337 e0.22则： x10.56, y1 1.99Fr 11087P1x1 Fr 1y1 Fa1

10、0.5610871.99 360 1325N（3）计算轴承寿命6( f tC )619500) 3Lh1010( 1156802 h 20000h60nfPP60 196 1.21325满足寿命要求，但LhLh ，经济性不合理，可改选6106 轴承再算（略） 。3 选用圆锥滚子轴承（1）初选 30206 型其主要参数为： Cr43.2KN ， C0 r50.5KN ， e 0.37， y 1.64（参数值取自周开勤机械零件设计手册第五版P117）当：Fae， PFr ，Fae， P 0.4Fr1.6Fa；FdFrFrFr2y（ ） 求内部轴向力r 11087，Fr 2958.782Fd 1F2

11、99.6N2y339.6N Fd 22 y2 1.62 1.6（3）求轴向力FAFd 2360299.6659.6 N Fd 1339N轴承 1压紧 ,Fa1Fd 2FA360299.6659.6NFa 2Fd 2299.6 N（4）求当量动载荷Fa 1659.60.606e0.37x10.4, y11.6Fr11089Fa2299.60.312e0.33x21, y20Fr 2958.78P1x1 Fr 1y1 Fa 10.410871.6659.61490 .16 NP2Fr 2958.78N6( ftC )6310（ 5） 计算寿命Lh1010(143.210) 33465932h 20

12、000h60nfPP60n 1.21490.16以上分析比较：选用选用圆锥滚子轴承寿命过于富裕，经济性不够合理。选用6106 型轴承较好。7. 一减速器轴用一对3208 轴承支承，已知轴承所受径向载荷Fr 12740N， Fr 21160N ，作用在轴上的轴向载荷 FA276N ，轴的转速 n960r / min 。求轴承的使用寿命h。注： 3208 轴承的有关参数为：（1） e0.38， C34000N,当 Fa / Fre ， x1， y0 ，当 Fa / Fre ， x0.4， y 1.6 。（2） 轴承的内部轴向力FSFr/ 2 y （ y 为不等于零的载荷系数）第 7 题载荷系数 f

13、 P1，温度系数f t1。解： 1 求内部轴向力Fd 1Fr12740Fd 2Fr 211602 y2856N2y362.5N1.62 1.62求轴向力FAFd1276 8561132NFd 2362.5NFa2FAFd 12768561132Na 1Fd 1856NF3当量动载荷5Fa1856ex11, y10Fr 10.3122740Fa21132ex20.4, y21.6Fr 20.9752740P1Fr 12740NP2x2 Fr 2y2 Fa 20.411601.61132 2275N106C334000 1034计算寿命Lh(1079795h)60(2740)60nP19608 问

14、题同题 7。解： 1. 求径向力Fr 1Fr 2FR2000 N2第 8 题2求内部轴向力Fd 1Fr 12000625NFd 2Fd 1625N2y2 1.63求轴向力Fa 1Fd 1625N ，Fa 2Fd 2625N4计算当量动载荷P1 Fr12000N ,P2 Fr 22000N5 计算寿命Lh106( C )106( 34000)103219315h60nP60 960 20009 问题同题 8。比较哪个轴承寿命更长。解： 1. 求径向力Mi 20，Fr 14000l，1333N3lFiy0 ， Fr 24000 13332667N第 9 题2 求内部轴向力Fd1Fr 1133341

15、7Nd 2Fr 226672 y2 1.6F2 y833N2 1.63 求轴向力Fd 2Fd 1轴承 1 为压紧端4 计算当量动载荷Fa18330.642e0.38 ，x1 0.4, y11.6Fr 11333Fa 28330.312e0.38，x21, y20Fr 226676P10.4Fr 1 1.6Fa10.413331.68331865NP2Fr 22667NP1P2轴承 1 寿命更长。10 一水泵轴用深沟球轴承支承。已知轴径d35mm，转速 n2900 r / min ，轴承所受径向载荷Fr2300 N 。轴向载荷 Fa540N ，要求使用寿命Lh5000h，试选择轴承型号。解： 1

16、。 初选滚动轴承型号6207，其主要参数为： C0 r15.2KN ， Cr25.5KN ,2确定 e值及x, y根据 Fa5400.035查得： e 0.22C0 r15.2 103当：Fae， x1, y0Fae， x0.56, y1.99FrFr3 算当量动载荷值Fa5400.23e0.22Fr2300PxFryFa0.56 2300 1.995402360N4 计算所需的基本额定动载荷值C P60n602900Cr25500N106 Lh236031065000故初选轴承型号合适。11某滚动球轴承的预期寿命为L10 h ， 当量动载荷为P ，基本额定动载荷为C ，当当量动载荷由 P增达

17、到 2P ，其寿命有何变化？若当量动载荷不变，而转速由n 增大到 2n（不超过极限转速） ，寿命又有何变化？解：1.当量动载荷为 P 时，Lh106( P)60nn2当量动载荷为 2 P 时，L10 h106( C )106(1)3(C )360n2P60n2 P由此可见L10 h1Lh83 当转速由 n 增加到 2n时，106C1L10 h260n(P)2Lh12一对 30206轴承的预期工作寿命是20000h，现经计算求得轴承 、 的基本额定寿命为 28000 h和 16800h。（ 1）求满足工作寿命时的可靠度为多少？（2）若因工作需要，要求轴承工作可靠度达到98% ，则此时两轴承的的工

18、作寿命LRh 应为多少？解： 1. 求两轴承满足预期工作寿命（20000）时的可靠度（参考西安交通大学唐照民机械设计）7已知对应两轴承的基本额定寿命28000 h、16800h 的可靠度均为R=90。30206 周成的离散指数由此可求得两轴承满足预期寿命时的可靠度R、 R 为：0.10536 ( 20000 ) 9 / 8Re2800093%0.10536( 20000) 9 / 8Re1680088%2求两轴承在可靠度为R=98时的工作寿命（参考濮良贵机械设计第七版P318）轴承：Ln11 Lh0.33280009240h轴承：Ln 21Lh 20.33 168005544h9813 图示为蜗杆轴的装配示意图，其左支承为游动端，采用6308 型深沟球轴承，右支承为固定端，采用面对面安装的两个7308AC 型角接触球轴承（近似认为反力作用在两轴承中间），已知蜗杆轴转速 n=960r/min ，左轴承所受的径向负荷R1 = 800N ，右轴承所受的径向负荷 R2= 1500N ，轴向负荷 FA=5000N （方向向右） ,工作情况平稳。试计算轴承2的寿命。FA解: （1）轴承 2按一个双列轴承处理查设计手册得：e 0.6812Fa 2 FA