滾動軸承習題課

1、機械設(shè)計滾動軸承設(shè)計習題滾動軸承設(shè)計習題已知已知軸頸直徑軸頸直徑 d = 30 mm齒輪載荷：齒輪載荷：Ft = 3080 N FR = 1400 N Fa = 1050 N轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n = 1500 r/min 工作溫度不高工作溫度不高軸承的預期壽命軸承的預期壽命 Lh = 4800 h載荷較平穩(wěn)載荷較平穩(wěn)取取 fp = 1.1取取 ft = 1嚙合點在上方機械設(shè)計一、選擇軸承的類型一、選擇軸承的類型徑向接觸軸承徑向接觸軸承00主要承受主要承受rF球軸承亦能承受較小球軸承亦能承受較小aF同時承受同時承受rFaF和和向心角接觸軸承向心角接觸軸承00450球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承軸向接觸軸承

2、軸向接觸軸承090aF只能承受只能承受7 角接觸角接觸 球軸承球軸承6 深溝球深溝球 軸承軸承5 推力球推力球軸承軸承3 圓錐滾圓錐滾 子軸承子軸承機械設(shè)計向心角接觸軸承向心角接觸軸承7306C嚙合點在上方機械設(shè)計直徑系列代號直徑系列代號寬度系列代號寬度系列代號類型代號類型代號現(xiàn)在內(nèi)徑為現(xiàn)在內(nèi)徑為 d = 30 mm選擇軸承的類型：選擇軸承的類型：7內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號 5內(nèi)徑內(nèi)徑一般為：一般為：0 6直徑系列：直徑系列：3(0)寬度系列：寬度系列：一般初選中系列一般初選中系列一般初選正常系列一般初選正常系列C后置代號后置代號表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料的特殊要求等。的特殊

3、要求等。現(xiàn)在表示接觸角現(xiàn)在表示接觸角 = 15內(nèi)外徑相同時有不同的寬度內(nèi)外徑相同時有不同的寬度現(xiàn)在選窄系列、現(xiàn)在選窄系列、0可省略可省略同一內(nèi)徑有不同的外徑同一內(nèi)徑有不同的外徑現(xiàn)在選中系列現(xiàn)在選中系列角接觸球軸承角接觸球軸承機械設(shè)計校核軸承壽命校核軸承壽命已知已知軸承型號軸承型號 ( 即即C )外載外載P)(60106PCfnLth？軸承壽命計算步驟軸承壽命計算步驟計算派生軸向力計算派生軸向力S軸承軸向載荷軸承軸向載荷aF當量動載荷當量動載荷)(arYFXF PfP計算計算hL基本額定靜載荷基本額定靜載荷 C0r = 19800 N基本額定動載荷基本額定動載荷 Cr = 26200 N7306

4、 C 的基本參數(shù)：的基本參數(shù)：軸承徑向載荷軸承徑向載荷rF計算徑向支反力計算徑向支反力RhL軸承壽命軸承壽命hL預期壽命預期壽命校核校核hLhL機械設(shè)計二、計算軸承的當量動載荷二、計算軸承的當量動載荷機械設(shè)計水平面水平面1. 計算徑向支反力計算徑向支反力RA = 1980 NRB = 1100 NRA= 600 NRB= 800 N垂直面垂直面徑向支反力徑向支反力NRRRAAA9 .20686001980222 2NRRRBBB13608001100222 2機械設(shè)計2. 計算軸承上的載荷計算軸承上的載荷(1) 徑向載荷徑向載荷NRFAAr9 .2068NRFBBr1360(2) 派生軸向力派

5、生軸向力NFSArA5 .10349 .20685 . 05 . 0NFSBrB68013605 . 05 . 0角接觸球軸承圓錐滾子軸承70000C(=15)70000AC(=25)70000B(=40)S=Fr/(2Y)S=0.5FrS=0.7FrS=1.1Fr機械設(shè)計對軸承對軸承 AAaBAaSFSFBaABaSFSF齒輪左套筒齒輪左套筒軸承軸承A內(nèi)圈內(nèi)圈外圈外圈端蓋端蓋箱體箱體軸段右端軸肩軸段右端軸肩軸承軸承B 內(nèi)圈內(nèi)圈外圈外圈端蓋端蓋箱體箱體AS向右方的軸向力向右方的軸向力兩者取較大值兩者取較大值兩者取較大值兩者取較大值aBFS 向左方的軸向力向左方的軸向力同理，同理，對軸承對軸承

6、B(3) 軸向載荷的計算軸向載荷的計算5 .1034,1050680max,maxAaBAaSFSFN5 .1034680,5 .10341050max,maxBaABaSFSFN5 .2084機械設(shè)計)(arPYFXFfP Y - 軸向載荷系數(shù)軸向載荷系數(shù)X - 徑向載荷系數(shù)徑向載荷系數(shù)對于軸承對于軸承A A NYFXFfPAaArPA4 .2503) 5 .103432. 19 .206844. 0(1 . 1)(424. 0e線性插值得線性插值得052. 0198005 .10340rAaCF由比值由比值eFFArAa5 . 09 .20685 .1034因因44. 0X知知424. 0

7、e由由32. 1Y線性插值得線性插值得軸承軸承A A的當量動載荷的當量動載荷3. 軸承的當量動載荷軸承的當量動載荷NFAr9 .2068NFAa9 .2068NCr198000機械設(shè)計)(arPYFXFfP Y - 軸向載荷系數(shù)軸向載荷系數(shù)X - 徑向載荷系數(shù)徑向載荷系數(shù)對于軸承對于軸承B B 465. 0e線性插值得線性插值得105. 0198005 .20840rBaCF由比值由比值eFFBrBa53. 113605 .2084因因44. 0X知知465. 0e由由21. 1Y線性插值得線性插值得軸承軸承B B的當量動載荷的當量動載荷NYFXFfPBaBrPB7 .3432) 5 .208

8、421. 1136044. 0(1 . 1)(NFBr1360NFBa5 .2084NCr198000機械設(shè)計4 .25037 .3432ABPP因因計算軸承壽命計算軸承壽命按軸承按軸承B B的載荷計算壽命的載荷計算壽命hLhPCfnLhBrth48003 .4940)7 .3432262001(15006010)(60103663球軸承球軸承所選所選7306 C 軸承滿足設(shè)計要求軸承滿足設(shè)計要求三、校核軸承的壽命三、校核軸承的壽命hLh4800NCr26200機械設(shè)計一、某深溝球軸承的預期安全工作一、某深溝球軸承的預期安全工作80008000小時，試小時，試計算下列三種情況下各安全工作多少小

9、時？計算下列三種情況下各安全工作多少小時？當它承受的當量動載荷增加一倍時；當它承受的當量動載荷增加一倍時；當它的轉(zhuǎn)速提高一倍時；當它的轉(zhuǎn)速提高一倍時； 3.3.當它的基本額定動載荷當它的基本額定動載荷CrCr增加一倍時增加一倍時機械設(shè)計解：解：深溝球軸承預期壽命公式深溝球軸承預期壽命公式36)(6010PCfnLrth(1) 設(shè)設(shè)則則PP281)21()1 ()21 (333PPLLhh壽命為原來的八分之一壽命為原來的八分之一即即10001000小時小時 (2) 設(shè)設(shè)則則nn221121nnLLhh(3) 設(shè)設(shè)則則rrCC28)()2(33rrhhCCLL壽命為原來的二分之一壽命為原來的二分之

10、一即即40004000小時小時 壽命為原來的八倍壽命為原來的八倍即即6400064000小時小時 一、某深溝球軸承的預期安全工作一、某深溝球軸承的預期安全工作80008000小時，試小時，試計算下列三種情況下各安全工作多少小時？計算下列三種情況下各安全工作多少小時？當它承受的當量動載荷增加一倍時；當它承受的當量動載荷增加一倍時；當它的轉(zhuǎn)速提高一倍時；當它的轉(zhuǎn)速提高一倍時； 1.1. 當它的基本額定動載荷當它的基本額定動載荷CrCr增加一倍時增加一倍時機械設(shè)計21SFSA(1)21SFSA(2)21SFSA(3)0AF21SS (4)121maxSFSFAa解：解：軸承軸承1 的軸向載荷的軸向載

11、荷212maxSFSFAa軸承軸承2 的軸向載荷的軸向載荷(1) 對于軸承對于軸承1:對于軸承對于軸承2:1121SFFSSaAAaFSF12(2) 對于軸承對于軸承1:對于軸承對于軸承2:AaAFSFFSS212122SFa(3) 對于軸承對于軸承1:對于軸承對于軸承2:AaAFSSFFSS21121212SFSFAa(4) 對于軸承對于軸承1:對于軸承對于軸承2:11SFa12SFa二、圖示正裝角接觸球軸承，試分別計算下述情況二、圖示正裝角接觸球軸承，試分別計算下述情況兩軸承的軸向載荷兩軸承的軸向載荷FaFa1 1 =?=? 、FaFa2 2=?=?機械設(shè)計三、組合設(shè)計1兩端固定結(jié)構(gòu)，即兩支點各承擔一個方向的軸向力問題 兩軸承外圈均未固定極易松動脫落 軸向力無法傳到機座上軸承間隙無法調(diào)整 軸系的軸向位置無法調(diào)整機械設(shè)計改正 軸承內(nèi)圈間套筒去掉、套杯中間內(nèi)徑減小 圓螺母和止動墊圈調(diào)整軸承間隙，傳右軸向力 套杯和機座間加調(diào)整墊片，調(diào)整軸系的軸向位置 套杯和端蓋間加調(diào)整墊片，使端蓋脫離軸承外圈，