8. 跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用 。
A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 调心滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承
9. 不是滚动轴承预紧的目的。 A. 增大支承刚度 B.提高旋转精度 C.减小振动噪声 D.降低摩擦阻力 10. 滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中 的轴承能达到的寿命。
A. 99% B. 90% C. 95% D. 50%
11. 适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。
A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 角接触球轴承 D. 调心轴承
12. 角接触轴承承受轴向载荷的能力,随接触角?的增大而 。A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 13. 某轮系的中间齿轮(惰轮)通过一滚动轴承固定在不转的心轴上,轴承内、外圈的配合应满足 。
A. 内圈与心轴较紧、外圈与齿轮较松 B. 内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧 C. 内圈、外圈配合均较紧 D. 内圈、外圈配合均较松
14. 滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成,其中基本代号表示 。
A. 轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件C. 轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置 15. 滚动轴承的类型代号由 表示。 A. 数字 B. 数字或字母 C. 字母 D. 数字加字母 16. 在转速高、轴向载荷不大的情况下,____________可以代替推力轴承承受轴向载荷。 A. 角接触球轴承 B. 圆柱滚子轴承C. 调心球轴承 D. 圆锥滚子轴承 17. 载荷一定的深沟球轴承,当工作转速由350r/min变为700r/min时,其寿命变化为_________________。 A. Lh增大为2Lh(h)
B. Lr下降为
Lr(r) C. Lr增大为2Lr(r) 2 D. Lh下降为
Lh(h) 2二、填空题
16. 滚动轴承的主要失效形式是 和 。
17. 按额定动载荷计算选用的滚动轴承,在预定使用期限内,其失效概率最大为 。 18. 对于回转的滚动轴承,一般常发生疲劳点蚀破坏,故轴承的尺寸主要按 计算确定。
19. 对于不转、转速极低或摆动的轴承,常发生塑性变形破坏,故轴承尺寸应主要按 计算确定。 20. 滚动轴承轴系支点轴向固定的结构型式是:(1) ;(2) ;(3) 。 21. 轴系支点轴向固定结构型式中,两端单向固定结构主要用于温度 的轴。
22. 其他条件不变,只把球轴承上的当量动载荷增加一倍,则该轴承的基本额定寿命是原来的 。 23. 其他条件不变,只把球轴承的基本额定动载荷增加一倍,则该轴承的基本额定寿命是原来的 。 24. 圆锥滚子轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的 。
25. 滚动轴承内、外圈轴线的夹角称为偏转角,各类轴承对允许的偏转角都有一定的限制,允许的偏转角越大,则轴承的 性能越好。
26 一个轴系由一对滚动轴承支承,两轴承在规定的工作寿命内不发生点蚀失效的可靠度均为90%,则轴系在工作寿命内不发生点蚀失效的可靠度为_________。 三、问答题
27. 向心角接触轴承为什么要成对使用、反向安装?
28. 进行轴承组合设计时,两支点的受力不同,有时相差还较大,为何又常选用尺寸相同的轴承? 29. 为何调心轴承要成对使用,并安装在两个支点上? 30. 推力球轴承为何不宜用于高速?
31. 以径向接触轴承为例,说明轴承内、外圈为何采用松紧不同的配合。
32. 为什么轴承采用脂润滑时,润滑脂不能充满整个轴承空间?采用浸油润滑时,油面不能超过最低滚动体的中心?
33. 轴承为什么要进行极限转速计算?计算条件是什么? 34. 试说明轴承代号6210的主要含义。 四、分析计算题 例解
1. 如图所示,安装有两个斜齿圆柱齿轮的转轴由一对代号为7210AC的轴承支承。 已知两齿轮上的轴向分力分别为Fx1=3000N,
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Fx2=5000N,方向如图。轴承所受径向载荷Fr1=8600N,Fr2=12500N。求两轴承的轴向力Fa1、Fa2。
解题要点: (1)求轴承的内部轴向力Fs:
s1Fs1=0.68Fr1=0.68×8600=5848 N 方向向右,即???;
Fs2Fs2=0.68Fr2=0.68×12500=8500 N 方向向左,即?; ??F(2)外部轴向力合成:
x??Fx=Fx2–Fx1=5000-3000=2000 N 方向向左,即?;
F(3)求轴承的轴向力Fa:
s2s1x??轴向力分布图为 ?? ?????FFF1)“压紧、放松”判别法
Fs2+Fx=8500N+2000N+10500N>Fs1=5848N
故轴有向左移动的趋势,此时,Ⅰ轴承被压紧,Ⅱ轴承被放松。则两轴承的轴向力为 Fa1=Fs2+Fx=10500N Fa2=Fa2=8500N
2. 某转轴由一对代号为30312的圆锥滚子轴承支承,轴上斜齿轮的轴向分力Fx=5000N,方向如图。已知两轴承处的径向支反力Fr1=13600N,Fr2=22100N。求轴承所受的轴向力Fa。
解题要点: (1)求内部轴向力Fs:
Fs1?Ft113600Fs1??4000 N 方向向右,即??? 2Y2?1.7F22100Fs2Fs2?r2??6500 N 方向向左,即?。 ??2Y2?1.7Fs1Fx(2)求轴承的轴向力Fa:
????? 轴向力分布图为????Fs2 1)“压紧、放松”判别法
Fs1+Fx=4000N+5000N=9000N>Fs2=6500N
故轴有向右移动的趋势,此时Ⅱ轴承被压紧,I轴承被放松。因此轴承的轴向力为 Fa1=Fs1=4000N Fa2=Fs1+Fx=9000N
3. 圆锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥滚子轴承支承,已知两轴承外圈间距为72mm,锥齿轮平均分度圆直径dm=56.25mm,齿面上的切向力Ft=1240N,径向力Fr=400N,轴向力Fx=240N,各力方向如图所示。求轴承的当量动载荷P。
解题要点:(1)计算轴的支点距l
由手册查得,30206轴承的支反力作用点到外圈宽端面的距离??13.8mm, 取?=14mm。故支点距l=72mm+2×14mm=100mm。
右支点到齿宽中点的距离l1=64mm–14mm=50mm。 (2)计算轴承的径向力
1)轴水平面支反力(图解a)
FR1H?FR2HFt?501240?50??620 N 100100F?1501240?150?t??1860 N
100100FR1V?50Fr?Fxdm/250?400?240?56.25/2??133N
100100150Fr?Fxdm/250?400?240?56.25/2??533N
10010032
2)轴垂直面支反力(见图解b)
FR2V?
3)合成支反力
FR1?FR21H?FR21V?6202?1332?634N
FR2?FR22H?FR22V?18602?5332?1935 N
轴承所受的径向力与轴的合成支反力大小相等,即Fr1=FR1=634N,Fr2=FR2=1935N。 (3)计算轴承的轴向力。
查手册知,30206轴承,e=0.37, Y=1.6。故
Fs1?Fr1634??198N 2Y2?1.6Fs2?FFFFr21935??605N 2Y2?1.6xs1s2轴向力分布图为?;轴承的轴向力为 ????????Fa1?max{Fs1,Fs2?Fx}?max{198,605?240}?365Fa2?max{Fs2,Fs1?Fx}?max{605,198?240}?605(4)计算当量动载荷
NN
Fa1365??0.57?e?0.37 Ft1634查手册知,X=0.4, Y=1.6,取fP=1.5,则
P)?1256N 1?fp(XFt1?YFa1)?1.5?(0.4?634?1.6?635Fa2605??0.31?e?0.37 故X=1,Y=0, Ft21935则 P2?fp(XFt2?YFa2)?1.5?Fr2?1.5?1935?2903N
7. 图示采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。指出结构中的错误,加以改正并画出轴向力的传递路线。
解题要点:该例支点的轴向固定结构型式
为两端固定结构,即两支点各承担一个方向的轴向力。
(1)存在的问题
1)两轴承外圈均未固定,轴运转时,外圈极易松动脱落。
2)轴向力无法传到机座上。向左推动轴外伸端时,整个轴连同轴承均将从套杯中滑出;齿轮工作时将受到向右的轴向力,此时轴将带着左轴承和右轴承的内圈向右移动,致使右轴承分离脱落。
3)轴承间隙无法调整。 4)改正方法 (2)改正方法
1)将两轴承内圈间的套筒去掉,再将套杯中间部分内径减小,形成两价目内挡肩固定轴承外圈,从而使左轴承上向右的轴向力及右轴承上向左的轴向力通过外圈、套杯传到机座上。
2)在右轴承右侧轴上制出一段螺纹,并配以圆螺母和止动垫圈用来调整轴承间隙,同时借助圆螺母轴上
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向左的轴力传到套杯上。
3)在套杯和机座间加调整垫片,以调整轴系的轴向位置;在套杯和端盖间也应加调整垫片,使端盖脱离轴承外圈,兼起密封作用。
改正后的结构及轴向力的传递路线见图解。
8. 图示的蜗杆轴轴承组合结构,一端采用一对正装的角接触球轴承,另一端为圆柱滚子轴承。指出图中错误
加以改正,并画出轴向力的传递路线。
解题要点:该例的支点轴向固定结构应为一端固定、一端游动的型式,即轴承组一侧为固定端、固柱滚
子轴承一侧为游动端。
(1)存在问题
1)固定端两轴承的内、外圈均未作双向固定。当轴肥向左的轴力时,该支点上两轴承将随着轴从套杯中脱出,或轴颈与轴承内圈配合松动,故无法将向左的轴向力传到机座上。
2)固定端两轴承的间隙无法调整。
3)游动端支承采用的是普通型圆柱滚子轴承,即外圈两侧均不带挡边,因
此是可分离型的轴承,为保证“游而不散”其内、外圈均应作双向固定,否则内圈与轴颈的配合易松动,外圈与滚动体极易分离、脱落。
4)轴系的轴向位置无法调整。 (2)改正方法
1)固定端套杯的左端应加内挡肩;轴右端制出螺纹,配圆螺母、止动垫圈固定轴承内圈。这样可将向左的轴向力通过轴承组和套杯传到机座上。
2)在右端盖和套杯间加调整垫片1,以调整轴承间隙。
3)左支承处套杯右侧加内挡肩,轴承外圈左侧加孔用弹性挡圈,以实现对外圈的双向固定,防止其轴向移动;轴承内圈左侧加轴用弹性挡圈,以实现内圈的双
向固定;游动将在滚动体和外圈滚道之间实现。
4)套杯与机座间应加调整热片2,实现轴系轴向位置的调整。 改正后的结构及轴向力传递路线如图解所示。
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9. 试分析图示轴系结构的错误,并中以改正。齿轮用油润滑、轴承
用脂润滑。 解题要点:(1)支点轴向固定结构错误
1)该例为两端固定结构,但应将两轴承由图示的反安装型改为正安
装,否则轴向力无法传到机座上; 2)左轴端的轴用弹性挡圈多余,应去掉。3)无法调整轴承间隙,端盖与机座间应加调整垫片。
(2)转动件与静止件接触错误
4)左轴端不应顶住端盖; 5)联轴器不应与端盖接触; 6)右端盖不应与轴接触,孔径应大于轴径。
(3)轴上零件固定错误 7)套筒作用不
确定,且轴上有键,无法顶住齿轮;套筒不能同时顶住轴承的内、外圈;齿轮的轴向固定不可靠(过定位);8)联轴器轴向位置不确定。
(4)加工工艺不合理 9)轴上两处键槽不在同一母线上; 10)联轴器键槽未开通,深度不符标准; 11)箱体外端面的加工面与非加工面未分开。
(5)装配工艺错误 12)轴肩、套筒直径过大,两轴承均无法拆下; 13)齿轮处键过长,轴颈右侧应减小直径。
(6)润滑与密封错误 14)轴承处未加挡油盘; 15)右端盖未考虑密封。。
习题参考答案
一、选择题 1A;2B;3D;4B;5D; 6B;7B;8C; 9D; 10 B; 11D; 12A; 13B; 14A; 15B;16A;17D 二、填空题
16. 疲劳点蚀;塑性变形 17. 10% 18. 疲劳寿命 19. 静强度 20. 两端单向固定;一端固定,一端游动;两端游动 21. 不高;短轴 22. 1/8. 23. 8倍 24. 接触角α 25. 调心 26. 81% 三、问答题(参考答案从略)
轴考试复习与练习题
一、单项选择题
1 工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为 。 A.心轴 B.转轴 C.传动轴 D.曲轴 2 采用 的措施不能有效地改善轴的刚度。
A.改用高强度合金钢 B.改变轴的直径 C.改变轴的支承位置 D.改变轴的结构 3 按弯扭合成计算轴的应力时,要引入系数α,这α是考虑 。
A.轴上键槽削弱轴的强度 B.合成正应力与切应力时的折算系数 C.正应力与切应力的循环特性不同的系数 D.正应力与切应力方向不同 4 转动的轴,受不变的载荷,其所受的弯曲应力的性质为 。
A.脉动循环 B.对称循环 C.静应力 D.非对称循环
5 对于受对称循环转矩的转轴,计算弯矩(或称当量弯矩)Mca?M2???T?,?应取 。
2A.?≈0.3 B.?≈0.6 C.?≈1 D.?≈1.3
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