题15－1 根椐国家标准规范，说明下列轴承代号的含义及其主要特性（直接填入下表中）
轴承代号 内 径d 尺寸系列 类 型 30209 45 mm 窄轻系列 圆锥滚子轴承 公差等级 ／P0 内部结构 无特殊要求 N2314 70 mm 宽中系列 圆柱滚子轴承 ／P0 无特殊要求 7320AC 100 mm 窄中系列 角接触球轴承 ／P0 α＝25° 6306／P5 30 mm 窄中系列 深沟球轴承 ／P5 无特殊要求
题15－2 某传动装置，轴上装有一对6309轴承，两轴承上的径向负荷分别为：FR1＝ 5600 N，FR2＝ 2500 N，Fa= 1800 N，轴的转速为n＝ 1450 r/min，预期寿命为Lh′＝2500h，工作温度不超过100℃，但有中等冲击。试校核轴承的工作能力。若工作能力不满足要求，如何改进？
解答：
1．确定轴承轴向力FA1，FA2：
由组合结构可知，轴承I（左端）为固定支承，轴承II为游动支承，其外部轴向力Fa由轴承I承受，轴承II不承受轴向力，两轴承的轴向力分别是FA1＝Fa＝1800N，FA2=0 。
2．计算轴承当量动载荷P1，P2
由手册查得6309轴承的Cr＝ 40.8 KN，COr= 29.8 KN, 有中等冲击，查[1]表15-11得fp=1.5.
因轴承I，同时承受径向载荷和轴向载荷，故： F A11800??0.0604 C0r29800Fa -题 15-2图 查表15-10由插值法
0.28?0.26??0.0604?0.056??0.263 e = 0.26+
0.084?0.056
FA118005??0.321?e X1?0.56,Y1?1.68
FR15600 P?N=9253.5 N 1?fP?X1FR1?Y1FA1??1.5??0.56?5600?1.685?1800而轴承II，因其只承受纯径向载荷，则
P2?fp?FR1?1.5?2500?3750N3．校核轴承工作能力
106ftC?Lh?() 取 ft?1 ， ??3 ， 且P1?P2 ，按P1计算60nP1061?408003 Lh?()h?985h?L'?2500h 工作能力不能满足要求60?14509253.54．改进措施
改选轴承型号为6409轴承,将左端轴承改为双列７类或３类轴承，则可能
满足设计要求。
题15－3 在斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴中安装有一对70000AC角接触球轴承。已知FR1＝3500N，FR2＝1800N。斜齿圆柱齿轮的轴向力Fa＝1000N，载荷有轻微冲击。试分别按题11-3图中两种装配方案，计算两轴承的当量动负荷。
(a) (b) FRFa FRFRFa FR题11-3图
解答1：计算（a）方案中两轴承的当量动负荷 FS1＝0.7FR1=0.7×3500N=2450N
FS2=0.7FR2=0.7×1800N=1260N
FS1，FS2方向如图示 因为 FS1+Fa＝(2450＋1000)N FR1 ＝3450N＞FS2=1260 N
所以 F FA1＝FS1＝2450N（放松端） FA2＝FS1＋Fa＝3450 N（压紧端）
因为 FA1／FR1 =2450N／3500 = 0.7 > e = 0.68，
S1FR2 Fa FS2 题解15-3 图（a） 所以 X1= 0.41，Y1 = 0.87
故 P1 = fP (X1FR1 + Y1FA1) = 1.2 × (0.41×3500 + 0.87 × 2450) N= 4279.8N 因为 FA2／FR2 = 3450／1800 = 1.92 > e = 0.68， 所以 X2= 0.41 ，Y2 = 0.87
故 P2 = fP (X2FR2 +Y2FA2) = 1.2 × (0.41×1800 + 0.87×3450)N = 4487.4 N
解答2：计算（b）方案中两轴承的当量动负荷 FS1＝0.7FR1=(0.7×3500)N=2450N FS2=0.7FR2=(0.7×1800)N=1260N FS1，FS2方向如图示
FR1 FS1 FS2 FR2 因为 FS2＋Fa＝(1260＋1000)N Fa ＝2260N＜S1＝2450N
题解11-3 图（b） 所以
FA1＝FS1＝2450N（放松端） FA2=FS1－Fa＝(2450－1000)N＝1450N
因为 FA1／FR1 =2450／3500 = 0.7 > e =0.68，X = 0.41 ，Y = 0.87 故 P1 = fP (XFR1 + Y FA1) = 1.2 × (0.41×3500 + 0.87 × 2450)N = 4279.8 N 因为 FA2／FR2 = 1450／1800 = 0.806 > e ，X = 0.41 ，Y = 0.87 故 P2 = fP (X FR2 + Y FA2) = 1.2 × (0.41×1800 + 0.87×1450)N = 2399.4 N
题15－4 蜗轮轴上安装有一对30207轴承，轴承上的载荷分别为FR1 ＝ 5000 N，FR2＝2800 N，轴向载荷Fa＝1000 N，工作温度等于125℃，载荷平稳，n＝720 r/min。试计算两轴承的寿命。
FR1 Fa FR2 题11-4 图 解答： 对于30207轴承，Cr = 51.5 KN，e = 0.37，Y = 1.6
1.计算轴承轴向载荷FA1,FA2
FR15000?N?1563N2Y2?1.6FR22800FS1 FS2??N?875N2Y2?1.6FS2?Fa?(875?1000)N?1875N?FS1?1563NFS1?FA1?FS2?Fa?1875NFA2?FS2?875NFR1 FR2 FS2 Fa 题解15-4 图 2.计算当量动载荷P1，P2
FA11875??0.375?e?0.37 x1?0.4 ， Y1?1.6FR15000FA2875??0.31?e?0.37 x2?1 ， Y2?0FR22800? 载荷平稳，?取 fp?1P1?fp(X1FR1?Y1FA1)?1?(0.4?5000?1.6?1875)N?5000NP2?fp(X2FR2?Y2FA2)?1?(1?2800?0?875)N?2800N106ft?C?Lh?() 其中 ft?0.95 （[1]表 15-8） ，??10/360nP1060.95?5150010/3Lh1?()?46386h60?72050001060.95?5150010/3Lh2?()?320449h60?72028003.计算两轴承的寿命Lh1，Lh2
题15－5 已知双级斜齿圆柱齿轮减速器低速轴上齿轮的分度圆直径
d2=215mm，轴向力Fa＝560N，圆周力Ft＝2190N，径向力Fr=900N，轴颈直径d＝35mm，轴的转速n＝190r/min。要求预期寿命Lh′＝15000h，轴需正反转工作。若选用70000AC类轴承，试确定轴承型号。（提示：应按轴正、反转工作时，轴向力Fa两不同方向，分别进行计算）
70 120
题15-5 图
解题分析：由于轴是正反转工作，其轴向力Fa的方 向是不确定的，此时应按轴向力的两个不同的方向 计算。70000AC类轴承的e = 0.68, FS = 0.7 × FR 。
解答：1. 当轴向力Fa向左时， 受力如题解15-5 图（a）所示
(1).求轴承的支反力FR1，FR2
① 水平面（垂直于纸平面）支反力， 见题解11-5 图（b）
FRH1?Fa Ft Fr d2/2 70 120Ft120?2190?N?1383N190190? F8072 F RH t ? F RH 1 ? ( 2190 ? 1383 )N ? N 120 题解15-5 图（a） ② 求垂直面（纸平面）支反力FRV1，FRV2，见题解11-5 图（c）
d2215120?900?560?2?2N?885NFRV1?190190FRV2?Fr?FRv1?(900?885)N?15N120Fr?Fa?FR1?FR2?2FRH1?FRV1?1383?8852N?1642N22FRH2?FRV2?8072?152N?807N22③ 计算合成支反力FR1，FR2
Ft Fa Fr 120 FRV2 FRH1 70 120 FRH2FRV1 70 题解11-5 图（c） (2) 计算两轴承的轴向力FA1，FA2，见题解15-5 图（d）
FS1=0.7FR1=0.7×1642N=1149 N
FR FS2=0.7FR2=0.7×807N=565 N FR FS2+Fa=565+560=1125N 2112题解11-5 图（b） FA2 = FS1 - Fa= (1149-560)N = 589 N F a (3) 计算当量动载荷P1，P2 题解15-5 图（d） FA11149 FR1?1642?0.7?e X1?0.41 ， Y1?0.87FA2589??0.73?e X2?0.41 ， Y2?0.87FR2807P1?fp(X1FR1?Y1FA1)?1.5?(0.41?1642?0.87?1149)N?2509NP2?fp(X2FR2?Y2FA2)Ft Fr Fa d2/2 70 120 ?1.5?(0.41?807?0.87?589)N?1265N2. 当轴向力Fɑ向右时， 受力如题解11-5 图（e）所示 (1) 求轴承支反力FR1，FR2： FR1=1406N，FR2=1035N （计算略） (2) 计算两轴承的轴向力FA1，FA2 FS1=0.7FR1=0.7×1406 N= 984 N FR 1FR 21FS Fa FS 2题解15-5 图（e）