发布时间 : 星期四 文章机械设计复习资料 - 图文更新完毕开始阅读f0843a93fc4ffe473268ab79
8.选择动压润滑轴承用润滑油的粘度时，应考虑哪些因素？
答：应考虑轴承压力、滑动速度、摩擦表面状况、润滑方式等条件。 可以通过计算和参考同类轴承的使用经验初步确定。
9.在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制p值的主要目的是什么？答：主要目的是为了不产生过度磨损。 10.在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是什么？ 答：限制轴承的温升。 11.液体动压油膜形成的必要条件是什么？
答：润滑油有一定的粘度，粘度越大，承载能力也越大；有足够充分的供油量；有相当的相对滑动速度，在一定范围内，油膜承载力与滑动速度成正比关系；相对滑动面之间必须形成收敛性间隙（通称油楔）。 12.保证液体动力润滑的充分条件是什么？ 答：应保证最小油膜厚度处的表面不平度高峰不直接接触。 13.试分析液体动力润滑轴承和不完全液体润滑轴承的区别，并讨论它们各自适用的场合。
答：不完全液体润滑轴承：表面间难以产生完全的承载油膜，轴承只能在混合摩擦润滑状态下工作。这种轴承一般用于工作可靠性要求不高的低速、重载或间歇工作场合。液体动力润滑轴承：表面间形成足够厚的承载油膜，轴承内摩擦为流体摩擦，摩擦因数达到最小值。
例解
1.今有一离心泵的径向滑动轴承。已知：轴颈直径d=60mm，轴的转速n=1500r/min， 轴承径向载荷F=2600N，轴承材料为ZCuSn5Pb5Zn5。试根据不完全液体润滑轴承计算方法校核该轴承是否可用？如不可用，应如何改进？（按轴的强度计算，轴颈直径不得小于48mm）。
解题要点：（1）根据给定的材料为ZCuSn5Pb5Zn5，可查得：?p?=8MPa，???=3m/s，?P??=12MPa·m/s。 （2）按已知数据，选定宽径比l/d=1，得
??3.14?60?1500?4.71m/s60?100060?1000F2600 p???0.722MPadl60?60p??0.722?4.71?3.40MPam/s??dn可见υ不满足要求，而p、pυ均满足。故考虑用以下两个方案进行改进；
（1）不改变材料，仅减小轴颈直径以减小速度υ。取d为允许的最小直径48mm，则
?dn3.14?48?1500????3.77m/s
60?100060?1000仍不能满足要求，此方案不可用，所以必须改变材料。
（2）改造材料，在铜合金轴瓦上浇注轴承合金ZCbSb15Sn5Cu3Cd2，查得?p?=5MPa，???=8m/s，
?P??=5MPa·m/s。经试算d=50mm，l=42mm，则
??3.14?50?1500?3.93m/s????60?100060?1000F2600 p???1.24MPa??p?dl50?42p??1.24?3.93?4.87MPa?m/s??p????dn结论：可用铜合金轴瓦浇注ZCbSb15Sn5Cu3Cd2轴承合金，轴颈直径d=50mm，轴承宽度l=42mm。 2. 一减速器中的不完全液体润滑径向滑动轴承，轴的材料为45钢，轴瓦材料为铸造青铜ZCuSn5Pb5Zn5承受径向载荷F=35kN；轴颈直径d=190mm；工作长度l=250mm；转速n=150r/min。试验算该轴承是否适合使用。
提示：根据轴瓦材料，已查得?p?=8MPa，???=3m/s，?P??=12MPa·m/s。 解题要点：进行工作能力验算：
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F35000??0.737MPa??p?dl190?250?dn??190?150 ????1.49m/s????60?100060?1000?p???Fn?35000?150?1.1MPa?m/s??p??19100l19100?250p?故该轴承适合使用。
3. 有一不完全液体润滑径向滑动轴承，直径d=100mm，宽径比l/d=1，转速n=1200r/min, 轴的材料为45钢，轴承材料为铸造青铜ZCuSn10P1。试问该轴承最大可以承受多大的径向载荷？
提示：根据材料已查得：?p?=15MPa，???=10m/s，?p??=15MPa·m/s。 解题要点：轴承所能承受的最大径向载荷必须同时满足： （1）F??p?dl?15?100?100?150 000 N （2）F??p??19100l?15?19100?100=23875 N。
n1200故Fmax=23 875N。
习题参考答案
一、选择题 1A 2B 3B 4B 5D 6B 7A 8B 9 C 10 D 11 B 12 B 13 D
14 D 15 C 16 B 17 C 18 C 19 A 20 C 21 B 22 C 23 B 二、填空题
24. 过度磨损；过热产生胶合 25. 增大；提高；增大 26. 摩擦阻力 27. 吸附 28. 温度；压力 29. 干摩擦；不完全液体摩擦；液体摩擦 30. 耐磨 31 p?FnF≤[p]；pv?≤[p]；v≤[v] 32. dL19 100L①两工作表面间必须构成楔形间隙；②两工作表面间必须充满具有一定粘度的润滑油或其他流体；③两工作表面
间必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须保证能带动润滑油从大截面流进，从小截面流出。
33. 磨损与胶合：p≤[p]；pv≤[pv]；v≤[v] 34. 摩擦：传动效率；不承受 35. p≤[p]；pv≤[pv]；v≤[v] 36. 自动调心 37. 粘度；油性（润滑性）
滚动轴承习题与参考答案
一、选择题（从下列各小题给出的A、B、C、D答案中任选一个）
1. 若转轴在载荷作用下弯曲较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为 的轴承。
A. 1或2 B. 3或7 C. N或NU D. 6或NA
2. 一根轴只用来传递转矩，因轴较长采用三个支点固定在水泥基础上，各支点轴承应选用 。
A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 3. 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合 。
A. 均为基轴制 B. 前者基轴制，后者基孔制 C. 均为基孔制 D. 前者基孔制，后者基轴制
4. 为保证轴承内圈与轴肩端面接触良好，轴承的圆角半径r与轴肩处圆角半径r1应满足 的关系。
A. r=r1 B. r＞rl C. r＜r1 D. r≤rl 5. 不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。
A. 圆锥滚子轴承 B. 角接触球轴承 C. 深沟球轴承 D. 圆柱滚子轴承
6. 只能承受轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心球轴承 7. 通常应成对使用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承
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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?