Fr2?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? Fd2Fr1875.65??273.64N 2Y2?1.6F1512.62?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 X1?0.4 Y1?1.6 对轴承2 X2?1 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?5202619.846???1? 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。
633106a1?C?106?1?40800? 可靠性为90%时 L10??????
60n?P?60n?P?106a1?C?106?0.21?C? 可靠性为99%时 L1??????
60n?P?60n?P? ?L10?L1
3333106?1?40800?106?0.21?C? ??????
60n?P?60n?P? 即 C?3340800?6864.1547N 30.21 查手册，得6408轴承的基本额定动载荷C?65500N，基本符合要求，故可用来替换的轴承型号为6408。
第十五章 轴 习题答案
15-4 图15-28所示为某减速器输出轴的结构图，试指出其设计错误，并画出改正图。 [解] （1）处两轴承应当正装。 （2）处应有间隙并加密封圈。 （3）处应有轴间定位。
（4）处键不能伸入端盖，轴的伸出部分应加长。 （5）处齿轮不能保证轴向固定。 （6）处应有轴间定位。 （7）处应加调整垫片。 改正图见轴线下半部分。
7132345617
15-7 两极展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴（见图15-30a），尺寸和结构见图15-30b所示。已知：中间轴转速n2?180rmin，传动功率P?5.5kW，有关的齿轮参数见下表：
齿轮2 齿轮3 mnmm 3 4 αn 20° 20° z 112 23 β 旋向 右 右 10?44' 9?22'
（a） (b) [解] （1）求出轴上转矩 T?9.55?106P5.5?9.55?106??291805.56N?mm n180（2）求作用在齿轮上的力 d2?mnz23?112??341.98mm
cosβ2cos10?44' d3?mnz33?23??93.24mm
cosβ3cos9?22'2T2?291805.56??1706.57N d2341.982T2?291805.56??6259.24N d393.24tanαntan20??1706.57??632.2N
cosβ2cos10?44'tanαntan20??1706.57??2308.96N
cosβ3cos9?22' ?Ft2? Ft3? Fr2?Ft2 Fr3?Ft3 Fa2?Ft2tanβ2?1706.57?tan10?44'?323.49N Fa3?Ft3tanβ3?6259.24?tan9?22'?1032.47N （3）求轴上载荷
作轴的空间受力分析，如图（a）。 作垂直受力图、弯矩图，如图（b）。 FNHA?Ft3?BD?Ft2?CD6259.24?210?1706.57?80??4680.54N
AD310 FNHD?Ft2?Ft3?FNHA?1706.57?6259.24?4680.54?3285.27N
m MHB?FNHA?AB?4680.54?100?468054N?mm?468.05?N MHC?FNHD?CD?3285.27?80?262821.6N?mm?262.822N?m
作水平受力图、弯矩图，如图（c）。 FNVA??Fr3?BD?Fr2?AC?Fa3?d3d?Fa2?222 AD93.24341.99?2308.96?210?632.2?80?1032.47??323.49?22???1067.28N310Fr3?AB?Fr2?AC?Fa3?d3d?Fa2?222FNVD?AD93.24341.992308.96?100?632.2?230?1032.47??323.49?22??609.48N310
MVB?FNVA?AB??1067.28?100??106.728N?m M'VB?FNVA?AB?Fa3?
d393.24??1067.28?100?1032.47???154.86N?m22MVC??FNHD?CD??609.48?80??48.76N?m M'VC?Fa2?d2341.99?FNHD?CD?323.49??609.48?80?6.555N?m 222 作合成弯矩图，如图（d） MB? M'B? MC? M'C?22MHB?MVB?468.052???106.728??480.068N?m 22MHB?M'VB?468.052???154.86??493.007N?m
222MHC?MVC?262.8222???48.76??267.307N?m
222MHC?M'VC?262.8222??6.555??262.804N?m
2 作扭矩图，如图（e）。
T?291805.56N?mm
作当量弯矩力，如图（f）。
转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取α?0.6。 McaB?MB?480.068N?m?T?0?
M'caB??M'B?2??αT?2?493.0072??0.6?291.80556??523.173N?m
2 McaC?MC?267.307N?m
M'caC??M'C?2??αT?2?262.9042??0.6?291.80556??315.868N?m
2