机械设计轴承计算题

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1、1.图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装(面对面),已知两个轴承的径 向载荷分别为Fr1=2000N，Fr2=4000N,轴上作用的轴向外载荷KA=1000N，轴承内部派生 轴向力S的计算式为S=0.7Fr，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比Fa/Fre时，X=0.41, Y=0.87 ; Fa/Fre 时，X=1, Y=0,e=0.68 ;载荷系数fp=1.0.试计算：(1) 两个轴承的轴向载荷Fa1、Fa2;图4(2) 两个轴承的当量动载荷P1S P21.解(1) S1=0.7Fr1=0.7x2000=1400NS2=.7Fr2=.7x40=28NSS2方向如第29题答案图。S1+K

2、a=14+1=2400N F 2000rlp = f (X F + YF ) = 1.0 X (0.41 X 2000 + 0.87 x 1800) = 2386 N . (3 分)1 p 1 r11 a1F 2800 八 r a2 = = 0.7 F 4000r 2 P = f (X F + YF ) = 1.0X(0.41 X4000 + 0.87x2800) = 4076N 2 p 2 r 22 a 22.下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装(面对面)，已知两个轴承的径向载荷分别为F =2000N , Fr2 = 4000N ,轴上作用的轴向外加载荷F =1000N,轴承内部

3、 附加轴向力Fs的计算为Fs =.7F，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比槌 e时，X=-R0.41 , Y= 0.87，当 F4 e,X=1,Y= 0,e = 0.68，载荷系数 fp = 1.0，试计算: , R(1)两个轴承的轴向载荷Fa1、FA2;(2)两个轴承的当量动载荷P、P2。F = 0.7 F = 0.7 x 2000 = 1400N1分解 ： (1) F = 0.7F = 0.7 x 4000 = 2800N1分八 1 + F = 1400 +1000 = 2400 e = 0.68, X = 0.41,Y = 0.871分A fr1200011P = f (X F + YF )

4、 = 2000x0.41 + 0.87 x1800 = 2386N1 分(2) 1 p 1 R11 A1FA2、= 2800 = 0.7 e = 0.68, X = 0.41,Y = 0.871分/ Fr2400022P = f (X F + YF ) = 4000x0.41 + 0.87x2800 = 4076N1 分2 F 2 R 22 A23 .一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。已知轴承1和轴承2的径向载荷 分别为R1=2000N,R2=4000N,轴上作用的轴向载荷Fa=800N(指向轴承2),轴承的派生轴 向力S的计算式S=0.68R , e=0.68 , X=0.41,

5、Y=0.87。轴承载荷有轻微冲击，载荷系数 fF=1.2,工作温度不大于120C。试求：(1) 轴承1和轴承2的轴向载荷入和A2;(2) 轴承1和轴承2的当量动载荷七和P2。1Re解:(1)计算轴承的轴向载荷S1=0.68R1=0.68x2000=1360 NS2=0.68R2=0.68x4000=2720 NSS2方向见图2因为 Fa+ S2=800+2720=3520 N图2第六大题第23小题答案图S1所以轴承 1压紧，A= Fa+ S2=800+2720=3520 (2 分)轴承 2 放松，A2= S2=2720 N(2 分)(2)计算轴承的当量动载荷轴承 1 A1/R1=3520/20

6、00=1.76e=0.68,则取X1=0.41,Y1=0.87P1=fF(X1R1+Y1A1)= 1.2x(0.41x2000+0.87x3520) = 3882.4 N (2 分)轴承 2 A2/R1=2720/4000=0.68e=0.68,则取X2=1,Y2=0P2 = fFX2R2= 1.2x1x4000=4800 N (2 分)4. 某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向河 二FFs0.68f ,e = 0.68。当-a 汆时，X = 1,Y = 0 ;当L 。时，X = 0.41,Y = 0.87。问哪 个轴承勺寿命低？FRFr12解：(1) F = 0

7、.68 F = 0.68 x 4000 = 2720 ( N )1.5 分F = 0.68 F1 = 0.68RX 2500 = 1700 (N)1.5 分S 2( 2 ) FR + F = 1700 + 900 = 2600(N) F = 1700 (N)攵 XF = F - F = 1820 ( N )23 分乌=坦 Ml*，则 X：1,Y=。-心 4000则 F = f (X F + YF ) = f x (1 x 4000 + 0 x 2720)=400 f ( n )P1 P 1 R11 A1PP3分-a2 = 1820 = 0.728 e，贝U X = 0.41, Y = 0.87

8、。Fr22500则 F = f (X F + YF ) = f x (0.41 x 2500 + 0.87 x 1820)P2 P 2 R 22 A2P=3500fP ( N )3分由于Fpi Fp2 ，故轴承1的寿命短。5. 图示为一蜗杆轴用两个角接触球轴承支承。已知蜗杆所受轴向力F =580N，两轴承的径 向力为：F =935N, F =1910N,载荷性质系数f =1.1。试计算两个轴承的当量动 载荷。R1R2P注：*内部轴向力Fs =eFR, e = 0.36。FF大当产 We 时，X=1, Y = 0；当 F e 时，X = 0.41, Y=0.87。RR12解：(i)F = 0.3

9、6F = 0.36x935(N) = 336.6(N)-2 分F = 036F = 0.36x 1910(N) = 687.6(N) - 2 分(2) F + F2 = 687.6 + 2580 = 1267.6(N) F = 336.6(N)故 气=F 2 + F = 1267.6(N)S13 分F - F = 336.62- 580 = 243.4(N) e,故 X = 0.41, Y = 0.87Fr193511Fp1 = f p (X1 Fr1 + Y1 FA=1.1 x (0.41 x 935 + 0.87 x 1267.6) = 1634.78 (n)=皿=10.36 = e，故

10、X = 1, Y = 0Fr2191022F = f (X F + Y F ) = 1.1 x (1 x 1910 + 0 x 687.6) = 2101 (n)4 分P 2P 2 R 22 A26. 如图所示的轴系，轴系受力如图所示，请确定每个滚动轴承所受的轴向力大小。其中 FR1=20KN , FR2=2KN , Fa=5KN，内部轴向力 S=0.7FR。F,解：S=14KN S2=1.4KN（2分）S2+Fa=1.4+5 = 6.4KN e 时，X=0.41、Y=0.87 ；当 A/RPj,古攵应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算依据。f P (60nV3=七2 一 Lf 106 h)T29130.05 N技 X 空60 X 5000 X 2000Y31 106)因为C2C，故所选7307AC轴承合适。