机械设计-轴承计算题

1、1.图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），两个轴承的径向载荷分别为 Fn =2000N , Fr2 =4000N,轴上作用的轴向外载荷 Ka=1000N ，轴承内部派生轴向力S的计算式为S=0.7F r,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比Fa/Fe时，X=0.41 ,Y=0.87 ； Fa/F r We 时，X=1 , Y=0 , 6=0.68 ；载荷系数 f p=1.0.试计算：（1）两个轴承的轴向载荷 Fai、Fa2；Q上U仁 J b13S! Fa! 4(2)两个轴承的当量动载荷 Pi、P21.解 (1 ) Si=0.7Fn =0.7 X 2000=1400NS2 =0.7

2、F r2 =0.7 X4000=2800NSi、S2方向如第29题答案图。S +K=1400+1000=2400N eFr1 2000,=+= xx+x =, Pi fp(Xi Fri YiFai ) 1.0 (0.41 2000 0.87 1800) 2386N (3 分)c Fa2 ,2800 ,。=0.7 eF2 4000 P2= fp(X2Fr2 t2 Fa2)= 1.0 x (0.41x 4000 0.87x 2800)=4076 N,两个轴承的径向2,下列图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面）载荷分别为 Fri =2000N, Fr2 = 4000N，轴上作用的轴

3、向外加载荷Fx =1000N,轴承内部附加轴向力Fs的计算为Fs =0.7 Fr,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比Fa/ e时，X=0.41 , Y= 0.87，当 F, We, X=1 , Y= 0 , e = 0.68,载荷系数 fp = 1.0,试计算：(1)两个轴承的轴向载荷F 、F ；( 2 )两个轴承的当量动载荷 P、P。 TOC o 1-5 h z A1 A212 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document F_S1 0.7Fri =： 0.7 2000 T400 N 1分解:(1 ) Fs2 = 0.7Fr2 = 04000 2800 N 1

4、分F Hk =*=. vsi Fx 1400 1000 2400 Fs 2 1分轴承1为压紧端，轴承 2为放松端1分Fai =2800-4 000 = 1800NA2 S2 2800NA1/ =.aoa =o,9 e -0.68, Xi -0.41 ,Yi 287 1分/ Fri 2000Pi =fp(Xi Fr困 1FA1 )=2000 k0.41 4ro.87 WOO 2386 N1 分化)卜公A2/2800, 。7上ew0.68,X2=0.41,Y2.7 1分/ R2 4000P =.f (X F .+YF )=4000 x0.41 40.87x 2800=4076 N1 分2 F 2

5、R2 2 A23. 一对46210角接触球轴承反安装，如图 1所示。轴承1和轴承2 的径向载荷 分别为Ri=2000N, R2=4000N,轴上作用的轴向载荷Fa=800N(指向轴承2),轴承的派生轴 向力S的计算式 S=0.68 R, e=0.68 , X=0.41, Y=0.87 o轴承载荷有轻微冲击，载荷系数 作=1.2,工作温度不大于 1202。试求：(1)轴承1和轴承2的轴向载荷A 1和A2；(2)轴承1和轴承2的当量动载荷Pi和P2 o解：(1)计算轴承的轴向载荷Si =0.68 Ri=0.68 X2000=1360 NS2 =0.68 R2=0.68 X 4000=2720 NS

6、i、S2方向见图2图2 第六大题第23小题答案图 因为 Fa+ S2 =800+2720=3520 NSi所以轴承 1 “压紧”，A = F + S =800+2720=3520 (2 分) 1 a2轴承 2 “放松”，A2= S2 =2720 N(2 分)(2)计算轴承的当量动载荷轴承 1 Ai/ Ri=3520/2000=1.76e=0.68,那么取Xi=0.41, Yi =0.8711 11 1P = f f(X R + Y A )=1.2 X(0.41 X 2000+0.87 X 3520)=3882.4 N (2 分)轴承 2 A2/ Ri=2720/4000=0.68We=0.68

7、,那么取X2=1 , 丫2=0P2 = fFX2 R2=1.2 X1 X 4000=4800 N (2 分)4.某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如下图。：内部轴向力Fs =0.68 Fr , e= 0.68。当 L We 时，X= 1, Y= 0 ； e 时，X= 0.41 , Y= 0,87 o 问哪个轴承的寿命低？Fx=900NFri=4000NFri=4000NFR2=2500N1.5FaiFR那么1700 ( N )分 TOC o 1-5 h z =x =解：(1 ) F si 0.68Fri = 0.68 4000 2720 ( N ) 分F 2720 NF F =N故 E

8、 ai Fsi 2720 (N )Fsi Fx 2720 900 _1820 (N ) Fs2F F故a2si Fx 1820 (N )= -2720=0.68 e ,贝U X =1 , Y=0 o4000=+= X X + X；Fpi f P ( X iFri YiF ai ) f P (1 4000 0 2720) =4000 f p ( N )3分F= 1820 =x/_ _ _0,728 e,那么 X= 0.41， Y= 0.87 oFR2 2500+= x x + xr t (X r y r ) z ,、那么=P2 P 2 R2 2 A2， f P (0.41 2500 0.87 1

9、820)3500 f p ( N )3分由于 Fpi Fp2 ，故轴承1的寿命短。5.图示为一蜗杆轴用两个角接触球轴承支承。蜗杆所受轴向力Fx = 580N ,两轴承的径向力为：Fri = 935N , Fr2 = 1910N ,载荷性质系数fp = 1.1 o试计算两个轴承的当量动 载荷。注：*内部轴向力 Fs = eFR, e=0.36。旦-We 时，X = 1, Y =0；当旦-e 时，X = 0.41, Y = 0.87。* 当 FrFr12FriFR2解：(1) Fsi = 0.36FR1 = 0.36935(N ) =336.6( N ) 2 分s2 =0.36Fr2 =0.36其

10、 1910( N)= 687.6( N) 2 分Fs2 + Fx = 687.6+580 =1267.6( N) FS1 = 336.6( N )故 ai = s2 + Fx =1267.6( N ) 3 分Fsi -Fx = 336.6- 580 =-243.4( N ) e,故 X 1 = 0.41 , 丫1 = 0.87FF =十 =臼 f p ( X 1 F ri YiFai)hA2 687.6=10.36 =FR2 1910Fp2 = f P ( X 2 FR2+Y2 Fa2 ) = 1印 935- X X + X=1.1(0.41 935 0.871267.6)1634.78 (

11、N)e,故 X 2= 1， 丫2=0(仔 19104-087.6) =2101 (N )4 分.如下图的轴系，轴系受力如下图，请确定每个滚动轴承所受的轴向力大小。其中Fri =20KN , Fr2 =2KN , Fa =5KN ,内部轴向力 S=0.7F ro解： Si=14KN S2=1.4KN（ 2 分）S2 +F a =1.4+5=6.4KN e 时，X=0.41、Y=0.87 ；当 A/R 有时，X=1、 Y=0 ； f =1 ； f =1.5 ； 7307AC 轴承的径向额定动载荷C=32800 N 。）（14 分）T F0舟 马 & Q-Q。解：（1）先计算轴承1、2的轴向力A- A2：两个70000AC 型轴承的内部轴向力为Si = 0.7Ri= 0.7 1200840NS2 = 0.7R2= 0.7 0.68A2 _ 1720R2 2050=0.84 0.68所以Xi=0.41、Y1 =0.87 ； X2=0.41、Y2 =0.87。故径向当量动载荷为