第十三章 滚动轴承p342
习题答案
13-1 试说明下列各轴承的内径有多大？哪个轴承公差等级最高？哪个允许的极限转速最高？哪个承受径向载荷能力最高？哪个不能承受径向载荷？
N307/P4 6207 30207 51301
[解] N307/P4、6207、30207的内径均为35mm，51301的内径为5mm；
N307/P4的公差等级最高；6207承受径向载荷能力最高；N307/P4不能承受径向载荷。
13-5 根据工作条件，决定在轴的两端用α?25?的两个角接触球轴承，
如图13-13b所示正装。轴颈直径d?35mm，工作中有中等冲击，转速n?1800rmin，已知两轴承的径向载荷分别为
Fr1?3390N，
Fr2?3390N，外加轴向载荷Fae?870N，作用方向指向轴承1，试确定
其工作寿命。
[解] （1）求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2
对于α?25?的角接触球轴承，按表13-7，轴承派生轴向力
Fd?0.68Fr，e?0.68
?Fd1?0.68Fr1?0.68?3390?2305.2N
Fd2?0.68Fr2?0.68?1040?707.2N
两轴计算轴向力
Fa1?max?Fd1,Fae?Fd2??max?2305.2,870?707.2??2305.2N
Fa2?max?Fd2,Fd1?Fae??max?707.2,2305.2?870??1435.2N
（2）求轴承当量动载荷P1和1P2
Fa12305.2??0.68?e Fr13390Fa21435.2??1.38?e Fr21040 由表13-5查得径向动载荷系数和轴向动载荷系数为 对轴承1 对轴承2
X1?1
Y1?0
X2?0.41 Y2?0.87
因轴承运转中有中等冲击载荷，按表13-6，取fp?1.5，则
P1?3390?0?2305.2??5085N 1?fp?X1Fr1?Y1Fa1??1.5??P2?fp?X2Fr2?Y2Fa2??1.5??0.41?1040?0.87?1435.2??2512.536N
（3）确定轴承寿命
由于题目中没给出在轴承的具体代号，这里假设选用
7207AC，查轴承手册得基本额定载荷C?29000N，因为P1?P2，所以按轴承1的受力大小验算
10?C?106?29000???Lh????60?1800?5085??1717.5h 60n?P???1?63313-6 若将图13-34a中的两轴承换为圆锥滚子轴承，代号为30207。其
他条件同例题13-2，试验算轴承的寿命。 [解] （1）求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2
将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面（下图b）和水平
面（下图a）两个平面力系。其中：图c中的Fte为通过另加转矩而平移到指向轴线；图a中的Fae亦应通过另加弯矩而平移到作用于轴线上（上诉转化仔图中均未画出）。
FreFte(Fd2)2Fae1(Fd1)Fae200(a)320Fr2V(b)Fr1VFr2VFr1VFte(c)
由力分析可知：
Fr1V?Fre?200?Fae?d314900?200?400?2?2?225.38N
200?320520Fr2V?Fre?Fr1V?900?225.38?674.62N
Fr1H?200200Fte??2200?846.15N
200?320520Fr2H?Fte?Fr1H?2200?846.15?1353.85N
Fr1?Fr1V?Fr1H?225.382?846.152?875.65N
22Fr2?Fr2V?Fr2H?674.622?1353.822?1512.62N
22 （2）求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2
查手册的30207的e?0.37，Y?1.6，C?54200N ?Fd1?Fr1
875.65?273.64N
2Y2?1.6F1512.62Fd2?r2??472.69N
2Y2?1.6? 两轴计算轴向力
Fa1?max?Fd1,Fae?Fd2??max?273.64,400?472.69??872.69N Fa2?max?Fd2,Fd1?Fae??max?472.69,273.64?400??472.69N
（3）求轴承当量动载荷P1和P2
Fa1872.69??0.9966?e Fr1875.65Fa2472.69??0.3125?e Fr21512.62 由表13-5查得径向动载荷系数和轴向动载荷系数为 对轴承1 对轴承2
X1?0.4 X2?1
Y1?1.6 Y2?0
因轴承运转中有中等冲击载荷，按表13-6，取fp?1.5，则
P1?fp?X1Fr1?Y1Fa1??1.5??0.4?875.65?1.6?872.69??2619.846N P2?fp?X2Fr2?Y2Fa2??1.5??1?1512.62?0?472.69??2268.93N
（4）确定轴承寿命
因为P1?P2，所以按轴承1的受力大小验算
10?C?106?54200???Lh??????283802.342h?Lh' ??60n?P60?520?2619.846?1?633 故所选轴承满足寿命要求。
13-7 某轴的一端支点上原采用6308轴承，其工作可靠性为90%，现
需将该支点轴承在寿命不降低的条件下将工作可靠性提高到99%，试确定可能用来替换的轴承型号。
[解] 查手册得6308轴承的基本额定动载荷C?40800N。查表13-9，得
可靠性为90%时，a1?1，可靠性为99%时，a1?0.21。 可靠性为90%时 可靠性为99%时 ?L10?L1
106a1?C?106?1?40800?L10??????60n?P?60n?P?106a1?C?106?0.21?C?L1??????60n?P?60n?P?3333
第九版机械设计濮良贵课后习题答案 - 图文
