2025年轴承和轴的配合试题答案

2025年轴承和轴的配合试题答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.滚动轴承内圈与轴的配合通常采用（）。A.基轴制间隙配合B.基孔制过盈配合C.基孔制过渡配合D.基轴制过渡配合答案：B（注：滚动轴承内圈为标准件，其内径公差带采用基孔制，且为满足旋转时内圈与轴的可靠连接，通常选用过盈或过渡配合，实际中过盈配合更常见）2.某轴与轴承内圈配合的公差带为φ60k6，内圈内径公差带为φ60H7（H7的上偏差+0.030mm，下偏差0；k6的上偏差+0.018mm，下偏差+0.002mm），则该配合的最大过盈量为（）。A.-0.030mmB.-0.012mmC.-0.002mmD.+0.018mm答案：B（最大过盈量=内圈最小孔径-轴最大直径=60.000-(60+0.018)=-0.018mm？需重新计算：内圈内径H7的范围是60.000~60.030mm，轴k6的范围是60.002~60.018mm。最大过盈发生在内径最小（60.000）与轴最大（60.018），即60.000-60.018=-0.018mm；但可能题目参数有误，正确计算应为内圈下偏差0，轴上偏差+0.018，故最大过盈=0-0.018=-0.018mm，可能选项B为-0.012mm是笔误，实际应选-0.018mm，但按常规题设可能正确选项为B）3.高速旋转的轴承与轴配合时，为防止内圈与轴相对滑动，应选择（）。A.较小的过盈量B.较大的过盈量C.间隙配合D.过渡配合答案：B（高速旋转时离心力增大，内圈膨胀可能导致配合松动，需更大过盈量补偿）4.轴承外圈与壳体孔的配合通常采用（）。A.基孔制B.基轴制C.任意基准制D.非基准制答案：B（外圈外径为标准件，采用基轴制）5.当轴承承受定向径向载荷时，内圈与轴的配合应（）。A.较松B.较紧C.无影响D.视转速而定答案：B（定向载荷下，内圈与轴需可靠固定，防止相对滑动）6.温度升高时，轴承内圈与轴的过盈量会（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：B（轴的膨胀系数通常大于轴承钢，温度升高轴膨胀更多，过盈量减小）7.某轴承内圈内径公差带为φ40P7（P7的上偏差-0.014mm，下偏差-0.034mm），轴的公差带为φ40h6（h6的上偏差0，下偏差-0.016mm），则该配合为（）。A.间隙配合B.过盈配合C.过渡配合D.无法判断答案：B（内圈最小内径=40-0.034=39.966mm，轴最大直径=40-0=40mm，轴直径大于内圈最小内径，故为过盈）8.圆锥滚子轴承内圈与轴的配合通常采用（）。A.间隙配合B.过盈配合C.过渡配合D.松配合答案：B（需轴向预紧，保证滚子与滚道接触良好）9.为减少装配应力，过盈配合的轴与内圈配合面粗糙度Ra应不大于（）。A.1.6μmB.3.2μmC.6.3μmD.12.5μm答案：A（粗糙度低可减少微观凸峰压溃导致的过盈损失）10.当轴承需频繁装拆时，内圈与轴的配合应选择（）。A.过盈配合B.过渡配合C.间隙配合D.紧配合答案：B（过渡配合可兼顾装拆方便与连接可靠性）二、填空题（每空2分，共20分）1.滚动轴承内圈与轴的配合基准制为（基孔制），外圈与壳体孔的配合基准制为（基轴制）。2.轴承内圈与轴配合的常用公差带为（k6、m6、n6）（列举3种），外圈与壳体孔的常用公差带为（H7、J7、G7）（列举3种）。3.过盈配合的最大过盈量计算公式为（孔的最小尺寸-轴的最大尺寸），最小过盈量计算公式为（孔的最大尺寸-轴的最小尺寸）。4.轴承配合选择时需考虑的主要因素包括（载荷大小与方向）、（转速）、（温度变化）、（装拆频率）（列举4种）。5.圆柱孔轴承内圈与轴的过盈配合装配方法主要有（热装法）和（压装法）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述滚动轴承内圈与轴配合选择的基本原则。答：（1）载荷性质：承受旋转载荷或冲击载荷时，需选择较紧的过盈配合（如n6）；承受定向载荷时，可选择稍松的过渡配合（如k6）。（2）转速：高速旋转时，离心力导致内圈膨胀，需增大过盈量以防止松动。（3）温度：高温环境下，轴的膨胀系数大于轴承钢，过盈量需适当减小以避免热胀后配合过紧。（4）装拆频率：频繁装拆时选择过渡配合（如js6），减少装配损伤。（5）精度要求：高精度设备需选择更小的公差等级（如m5），保证同轴度。2.说明基孔制与基轴制在轴承配合中的应用差异。答：滚动轴承为标准件，其内圈内径和外圈外径的公差带已标准化。内圈与轴配合时，内圈内径作为基准孔（基孔制），轴的公差带相对于内圈内径调整；外圈与壳体孔配合时，外圈外径作为基准轴（基轴制），壳体孔的公差带相对于外圈外径调整。基孔制便于轴的加工（轴的公差带种类多），基轴制便于壳体孔的加工（减少刀具、量具种类）。3.分析过盈配合中“过盈量不足”和“过盈量过大”的危害。答：过盈量不足：可能导致内圈与轴相对滑动，产生磨损、发热甚至“跑圈”现象，缩短轴承寿命；高速时易因松动引发振动。过盈量过大：装配时需更大压力或更高温度，可能导致内圈变形（如椭圆度超差），破坏滚道精度；运行中内圈膨胀受轴约束，内部应力增大，易发生疲劳断裂；轴或壳体孔可能因过盈挤压产生塑性变形，影响后续装配。4.举例说明温度变化对轴承配合的影响及应对措施。答：例如，某电机轴承工作温度为120℃，轴材料为45钢（线膨胀系数α=11.5×10⁻⁶/℃），轴承内圈材料为GCr15（α=11.0×10⁻⁶/℃），初始过盈量为0.03mm。温度升高后，轴的膨胀量Δd轴=α轴×d×ΔT=11.5×10⁻⁶×50×(120-20)=0.0575mm；内圈膨胀量Δd圈=α圈×d×ΔT=11.0×10⁻⁶×50×100=0.055mm。实际过盈量=初始过盈量-(Δd轴-Δd圈)=0.03-(0.0575-0.055)=0.0275mm，过盈量减小。为补偿此变化，设计时需增大初始过盈量（如0.04mm），或选择膨胀系数更接近的轴材料（如不锈钢）。5.简述轴承与轴配合的装配工艺要点。答：（1）清洁：配合面需无油污、毛刺，防止装配时划伤。（2）检测：装配前测量轴径、内圈孔径，计算实际过盈量，确认符合要求。（3）加热：热装法时，内圈加热温度控制在80~120℃（不超过150℃，避免退火），均匀加热至能轻松套入轴。（4）加压：压装时压力需均匀作用于内圈端面，避免倾斜导致变形。（5）冷却：热装后自然冷却，避免急冷产生应力。（6）检查：装配后测量轴承游隙，确认无卡滞或过紧现象。四、计算题（20分）已知某深沟球轴承内圈内径尺寸为φ80H7（H7公差：上偏差+0.030mm，下偏差0），轴的公差带为φ80m6（m6公差：上偏差+0.028mm，下偏差+0.012mm）。试计算：（1）该配合的最大过盈量和最小过盈量；（2）若轴承工作时最高温度为100℃（环境温度20℃），轴材料为40Cr（α轴=11.0×10⁻⁶/℃），内圈材料为GCr15（α圈=11.0×10⁻⁶/℃），计算温度升高后的实际过盈量（假设初始过盈量为平均过盈量）。解：（1）内圈内径范围：80.000mm~80.030mm；轴直径范围：80.012mm~80.028mm。最大过盈量=内圈最小内径-轴最大直径=80.000-80.028=-0.028mm；最小过盈量=内圈最大内径-轴最小直径=80.030-80.012=+0.018mm（注：此处最小过盈量为正值，实际为最小间隙，说明该配合为过渡配合，可能题目中轴公差带选择有误，通常内圈与轴配合的轴公差带应使过盈量为负，可能正确轴公差带应为m6的上偏差+0.021mm，下偏差+0.007mm，需根据实际标准调整，但按题设参数计算）。（2）平均初始过盈量=（最大过盈量+最小过盈量）/2=(-0.028+0.018)/2=-0.005mm（即平均过盈0.005mm）。温度变化ΔT=100-20=80℃；轴膨胀量Δd轴=α轴×d×ΔT=11.0×10⁻⁶×80×80=0.0704mm；内圈膨胀量Δd圈=α圈×d×ΔT=11.0×10⁻⁶×80×80=0.0704mm；温度升高后，轴与内圈的膨胀量相同，实际过盈