第12章习题及解答
12.1 滚动轴承主要类型有哪几种？各有何特点？试画出它们的结构简图。
解: 请参阅教材表14.1。
12.2 说明下列型号轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级：32210E，52411/P5，
61805，7312AC，NU2204E。
解 ：32210E------圆锥滚子轴承、宽轻系列、内径50、加强型；
52411/P5----推力球轴承、宽重系列、内径55、游隙5级； 61805--------深沟球轴承、正常超轻、内径25；
7312AC-----角接触球轴承、窄中系列、内径60、接触角25?； NU2204E----无挡边圆柱滚子轴承、窄轻系列、内径20、加强型。
12.3 选择滚动轴承应考虑哪些因素？试举出1~2个实例说明之。
解 ：载荷性质、转速、价格等。
12.4 滚动轴承的主要失效形式是什么？应怎样采取相应的设计准则？
解：疲劳点蚀、塑性变形；寿命、静载荷校核。 12.5 试按滚动轴承寿命计算公式分析：
（1） 转速一定的7207C轴承，其额定动载荷从C增为2C时，寿命是否增加一倍？
解: 由公式
106?C?Lh??? 可知, 当额定动载荷从C增为2C时, 寿命增加应为
60n?F???2C??
(2) 转速一定的7207C轴承，其当量动载荷从P增为2P时，寿命是否由Lh下降为Lh/2？
解: 由公式
106?C?Lh??? 可知, 当其当量动载荷从P增为2P时, 寿命下降应
60n?F?为
??1??? ?2?
(3) 当量动载荷一定的7207C轴承，当工作转速由n增为2n时，其寿命有何变化？
解: 由公式
?106?C?Lh???
60n?F??可知, 当工作转速由n增为2n时，其寿命为原来的
?1??? ?2?12.6 选择下列正确答案。滚动轴承的额定寿命是指一批相同的轴承，在相同的条件下运转，
当其中 10% 的轴承发生疲劳点蚀时所达到的寿命。
（a） 1%
（b） 5%
（c） 10%
（d） 50%
12.7 一矿山机械的转轴，两端用6313深沟球轴承；每个轴承受径向载荷 R=5400 N，轴的
轴向载荷A=2650 N，轴的转速n=1250 r/min，运转中有轻微冲击，预期寿命Lh=5000 h，问是否适用？
解: （1）由机械零件设计手册得6313深沟球轴承的C0=56500 N , A/C0= 2650/56500=0.0469,查表14.11 得 e=0.25
（2） 而A/R= 2650/5400=0.49＞e, 查表14.11 得X=0.56,Y=1.85,故径向当量动载荷为
P=0.56×5400+1.85×2650=7926.5
(3) 由机械零件设计手册得6313深沟球轴承的C=72200, 因t<100?C，由表14.8查得fT=1，因载荷有轻微冲击，由表14.9查得fF=1.1，对球轴承取?=3。将以上有关数据代入下式
106?fTC???Lh?? 60n?fF?P??106?72200?Lh????7570＞5000,
60?1250?1.1?7926.5?故该深沟球轴承适用。
12.8 根据工作条件，某机械传动装置中轴的两端各采用一深沟球轴承，轴颈直径d=35mm，
转速n=1460r/min，每个轴承受径向负荷R=2500N，常温下工作，负荷平稳，预期寿命Lh=8000h，试选择轴承的型号。
解: （1）初选轴承的型号为6307, 由机械零件设计手册得6307深沟球轴承的C0r=17800 N, Cr=25800
(2) 由于轴承在常温下工作,由表14.8查得fT=1，载荷负荷平稳，由表14.9查得fF=1.0，对球轴承取?=3。将以上有关数据代入下式
3106?fTC???Lh? ??60n?fPF?得
?106?25800?Lh????12546＞Lh=8000h
60?1460?2500?故可选轴承的型号为6307。
3
12.9 一深沟球轴承 6304承受径向力 R=4 kN，载荷平稳；转速n=960 r/min，室温下工作，
试求该轴承的额定寿命，并说明能达到或超过此寿命的概率。若载荷改为R=2 kN时，轴承的额定寿命是多少？
解: （1）由于轴承在常温下工作,由表14.8查得fT=1，载荷负荷平稳，由表14.9查得fF=1.0，对球轴承取?=3。将以上有关数据代入下式
106?fTC???Lh?? 60n?fF?P?得
?106?12200?Lh????492.5 h
60?960?4000?能达到或超过此寿命的概率为10%。 若载荷改为R=2 kN时，则轴承的额定寿命为
3106?12200?Lh????3940.6 h
60?960?2000?12.10 图14.25所示为一对7209C轴承，承受径向负荷R1=8 k N，R2=5 k N，试求当轴上作用
的轴向负荷为FA=2 k N时，轴承所受的轴向负荷A1与A2。
3
图 14.25
解: （1）计算轴承1、2的轴向力AA、AB
由表14.12可知70000C型轴承的内部轴向力SA、SB为 S1=0.5R1=0.5×8 =4 k N S2=0.5R1=0.5×5 =2.5 k N 因为
S2＋FA=2.5+2=4.5 ＞ S1=4
所以轴承1被压紧,则二轴承所受的轴向负荷A1与A2为
A1 = S2＋FA=4.5 kN A2=S2 =2.5 kN
图 14.26
12.11 如图14.26中一对30307圆锥滚子轴承，已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为
R1=584N，R2=1776N，轴上作用的轴向载荷FA=146N。轴承载荷有中等冲击，工作温度不大于100?C，试求轴承1和轴承2的当量动载荷P。 解: （1）计算轴承1、2的轴向力AA、AB
由机械零件设计手册得30307圆锥滚子轴承的Cr=71200 N, C0r=50200 N , Y = 1.9, e=0.31
表14.12可知圆锥滚子轴承轴承的内部轴向力SA、SB为 S1= R1/2Y=584/（2×1.9）=153.6 N S2= R2/2Y=1776/（2×1.9）=467.4 N 因为
S2＋FA=467.4+146=613.4 ＞ S1=153.6
所以轴承1被压紧,则二轴承所受的轴向负荷A1与A2为
A1 = S2＋FA=613.4 N A2=S2=467.4 N (2) 计算轴承1、2的当量动载荷
A1613.4??1.05?0.31R1584A2467.4??0.26?0.31R21776
查表18-11可得X1=0.40、Y1=1.9；X2=1、Y2=0。故当量动载荷为
P1?0.40?584?1.9?613.4?1399 NP2?1776 N冲击，试计算其额定寿命。
12.12 一双向推力球轴承52310，受轴向负荷A=4800N，轴的转速n=1450r/min，负荷有中等
解：（1）查机械零件设计手册得52310的Cr=74.5 kN （2）P=A=4800 N
（3）取fT=1.0，fF=1.4，则轴承的额定寿命为
106?74500?Lh????15661 h
60?1450?1.4?4800?12.13 某机械的转轴，两端各用一个径向轴承支持。已知轴颈d=40 mm，转速n=1000 r/min，
每个轴承的径向载荷R=5880 N，载荷平稳，工作温度t=125?C，预期寿命Lh=5000 h，试分别按深沟球轴承和圆柱滚子轴承选择型号。并比较之。
解：（1）初选深沟球轴承和圆柱滚子轴承型号为6208(Cr=22800, C0r=15800)和N2208(Cr=36500, C0r=24000)
3
(2) 由表14.8查得fT=0.95，载荷负荷平稳，由表14.9查得fF=1.0，对球轴承取?=3, 对滚子轴承?=10/3。将以上有关数据代入下式
106?fTC???Lh?? 60n?fF?P?对球轴承
?106?0.95?22800?Lh????833.1 h, 不满足要求,
60?1000?5880?再选6408 (Cr=50200, C0r=37800),得
3106?0.95?50200?Lh????8891.8 h
60?1000?5880?对圆柱滚子轴承
10/33106?0.95?36500?Lh???60?1000?5880?可看出圆柱滚子轴承比球轴承的承载能力大得多。
?15643 h
12.14 根据工作要求选用内径d=50 mm的圆柱滚子轴承。轴承的径向载荷R=39.2 k N，轴的
转速n=85 r/min，运转条件正常，预期寿命Lh=1250 h，试选择轴承型号。 解：（1）初选圆柱滚子轴承型号为N410(Cr=11500) （2）P=R=39200 N
（3）取fT=1.0，fF=1.0, 代入下式, 得
106?11500?Lh???60?85?39200?所选轴承型号为N410合适。
10/3?4950 h
12.15 一齿轮轴由一对 30206轴承支承，支点间的跨距为 200 mm，齿轮位于两支点的中央。
已知齿轮模数mn=2.5 mm，齿数z1=17，螺旋角?=16.5?，传递功率P=2.6 kW，齿轮轴的转速n=384r/min。试求轴承的额定寿命。 解： (1) 计算齿轮的作用力
P2.6mm ?9.55?106?64661.4 N·
n3842T1129322.8 Ft???2917.5 N
d144.326T?9.55?106
Fr?1107.5 N
Fa?864.2 N (2) 计算轴向力