2025年机械设计（轴承设计）试题及答案

2025年机械设计（轴承设计）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种轴承类型主要承受径向载荷？A.深沟球轴承B.推力球轴承C.角接触球轴承D.圆锥滚子轴承2.滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同型号的轴承，在相同工作条件下，其中（）的轴承所能达到的寿命。A.90%B.95%C.99%D.100%3.计算滚动轴承当量动载荷时，若已知工作中的径向载荷Fr和轴向载荷Fa，当轴承的内部轴向力S（）Fa时，取轴向载荷A=Fa。A.大于B.小于C.等于D.不确定4.下列关于轴承材料性能要求的说法，错误的是（）。A.良好的减摩性B.高的抗压强度C.低的耐磨性D.良好的跑合性5.滚动轴承的润滑目的不包括（）。A.减少摩擦B.降低磨损C.提高转速D.散热6.对于高速重载的滚动轴承，应优先选用的润滑方式是（）。A.脂润滑B.油润滑C.固体润滑D.气体润滑7.轴承的游隙分为原始游隙、安装游隙和工作游隙，一般情况下，安装游隙（）原始游隙。A.大于B.小于C.等于D.不确定8.某滚动轴承的型号为6208，其内径尺寸为（）mm。A.8B.16C.28D.409.角接触球轴承7310AC，其中“AC”表示（）。A.接触角为15°B.接触角为25°C.接触角为40°D.接触角为60°10.设计滚动轴承组合时，对轴承跨距较大、工作温度变化较大的轴，为了补偿轴的伸缩，应采用（）。A.两端固定支承结构B.一端固定一端游动支承结构C.两端游动支承结构第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每空3分。请在横线上填上正确的答案。1.滚动轴承的基本额定动载荷是指轴承在______作用下，基本额定寿命为______转时所能承受的载荷。2.轴承的失效形式主要有______、______和______。3.计算滚动轴承当量动载荷时，当Fa/Fr＞e时，当量动载荷P=______；当Fa/Fr≤e时，当量动载荷P=______。4.滚动轴承的预紧是指在安装时使轴承产生______，以提高轴承的______和旋转精度。5.选择滚动轴承类型时，应考虑的主要因素有______、______、______等。三、简答题（共20分）答题要求：简要回答下列问题。1.简述滚动轴承的工作原理。（10分）2.说明选择滚动轴承类型时应考虑哪些因素。（10分）四、分析计算题（共20分）答题要求：根据题目所给条件进行分析和计算。有一传动轴，转速n=1450r/min，传递功率P=5kW，轴上装有一对圆锥滚子轴承，型号为30208，已知作用在轴承上的径向载荷Fr1=1800N，Fr2=2200N，轴向载荷Fa1=500N，Fa2=700N，轴承内部轴向力S1=350N，S2=500N，载荷系数fp=1.2，试计算该轴承的当量动载荷P1和P2，并判断哪个轴承的寿命较短。（已知：X=0.4，Y=1.6）五、设计题（共15分）答题要求：根据给定的工作条件设计滚动轴承组合。某机床主轴部件，已知主轴转速n=2000r/min，传递功率P=10kW，工作中有中等冲击载荷，轴颈直径d=50mm，要求轴承的使用寿命Lh=20000h，试选择合适的滚动轴承类型，并设计轴承组合结构（包括轴承的安装方式、固定方式、润滑方式等）。答案：第I卷1.A2.A3.B4.C5.C6.B7.B8.D9.B10.B第II卷二、1.恒定的径向载荷；10^62.疲劳点蚀；塑性变形；磨损3.XFr+YFa；Fr4.预紧力；刚度5.载荷性质；转速；调心性能三、1.滚动轴承工作时，滚动体在内外圈滚道间滚动，形成滚动摩擦，同时承受载荷。当有径向载荷时，通过滚动体传递给内外圈，产生接触应力。当有轴向载荷时，通过特定结构的轴承（如角接触球轴承、圆锥滚子轴承）的滚动体和滚道的接触来承受。2.考虑因素有：载荷性质（如径向载荷、轴向载荷大小及比例）、转速、调心性能、安装空间、经济性等。四、对于轴承1：Fa1/S1=500/350＞e，P1=fp(XFr1+YFa1)=1.2×(0.4×1800+1.6×500)=1.2×(720+800)=1824N。对于轴承2：Fa2/S2=700/500＞e，P2=fp(XFr2+YFa2)=1.2×(0.4×2200+1.6×700)=1.2×(880+1120)=2400N。因为P2＞P1，所以轴承2的寿命较短。五、1.轴承类型选择：因转速较高、有中等冲击载荷，可选用角接触球轴承。2.轴承组合