機(jī)械設(shè)計習(xí)題卡13答案(共6頁)

1、PAGE 6PAGE 第十三章選擇題 1.(2) 2.(1) 3.(1) 4.(3) 5.(3) 6.(4) 7.(1) 8.(4) 9.(2)10.D 11.D 12.A 13.A 14.A 15.A,B填空題內(nèi)圈 外圈 滾動(gndng)體 保持架相對滑動(hudng)速度滾動(gndng)體 接觸角 越大滾子 球 精度點蝕 接觸應(yīng)力(1) N316/P6 51316 (2) 51316 N316/P6 (3) 6306/P5 51316(4) 6306/P5 (5) 303067.軸向，徑向，軸向負(fù)荷和徑向負(fù)荷 8.基孔，基軸 9.軸承所受載荷的大小、方向及性質(zhì)，轉(zhuǎn)速的高低，調(diào)心性能要求

2、，裝拆方便及經(jīng)濟(jì)性要求，向心、推力。10.疲勞點蝕，可靠度90%，塑性變形，靜強(qiáng)度。判斷題。1-5 問答題圓錐滾子軸承 圓柱滾子軸承 滾針軸承基本額定動載荷：使軸承的基本額定壽命恰好為106r(轉(zhuǎn))時，軸承所能承受的載荷值?；绢~定靜載荷：使受載最大的滾動體與滾道接觸中心處引起的接觸應(yīng)力達(dá)到定值的載荷，作為軸承靜強(qiáng)度的界限?；绢~定壽命10：按一組軸承中10的軸承發(fā)生點蝕破壞，而90的軸承不發(fā)生點蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)(以106轉(zhuǎn)為單位)或工作小時數(shù)作為軸承的壽命。當(dāng)量動載荷：為一假想載荷，在該假想載荷作用下，滾動軸承的壽命與實際載荷作用下的壽命相當(dāng)。當(dāng)量靜載荷：為一假想載荷，在該假想載荷作用下，滾動

3、軸承的永久接觸變形量與實際載荷作用下的永久接觸變形量相當(dāng)。滾動軸承的內(nèi)、外圈和滾動體，般用軸承鉻鋼制造。熱處理：淬火低溫回火，硬度一般不低于60HRC；相對運動表面易發(fā)生磨損，要提高其表面硬度，以增強(qiáng)耐磨性。保持架常用低碳鋼、銅合金、鋁合金或塑料制成；易成形，減摩。高速運轉(zhuǎn)時離心力大，推力球軸承的鋼球與保持架磨損、發(fā)熱嚴(yán)重，壽命降低，故不宜采用。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高時，通常采用深溝球軸承或角接觸球軸承為宜。角接觸球軸承(6000型)和圓錐滾子軸承(7000型)承受徑向載荷時，要產(chǎn)生派生軸向力，派生軸向力迫使軸承內(nèi)、外圈有分離的趨勢，為保證軸承能正常工作，故通常成對使用。面對面安裝：兩軸承外圈窄端面(d

4、unmin)相對安裝。實際跨距l(xiāng)較軸承之間的距離短些，軸系的剛度較高，軸承的間隙調(diào)整(tiozhng)和裝配較易。常用。背靠背安裝：兩軸承外圈寬端面相對(xingdu)安裝。實際跨距l(xiāng)較軸承之間的距離長些，軸系的剛度較低，軸承的間隙調(diào)整困難。常用于要求軸的外伸部分撓曲變形小時。調(diào)心軸承(10000型和20000型)能自動調(diào)心，允許內(nèi)圈對外圈軸線偏斜量大，可以調(diào)整軸線的誤差，但若不成對使用，則不可能實現(xiàn)其功能。6在安裝時要調(diào)整軸承游隙的滾動軸承類型：10000，20000，30000，50000，60000，70000。調(diào)整軸承游隙的常用方法：加厚或減薄端蓋與箱體間調(diào)整墊片用調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整用圓螺母

5、調(diào)整7兩支點各單向固定：工作溫升較小，支承跨距不大的軸。 一支點雙向固定，另一支點游動：工作溫升較高,支承跨距較長(L350mm)的軸。 兩支點游動：要求左右游動的軸(如人字齒輪的主動軸)。8滾動軸承的回轉(zhuǎn)套圈和不回轉(zhuǎn)套圈與軸或機(jī)座裝配時所取的配合性質(zhì)有何不同?常選用什么配合?其配合的松緊程度與圓柱公差標(biāo)準(zhǔn)中相同配合有何不同? 滾動軸承的回轉(zhuǎn)套圈與軸或機(jī)座裝配時所取的配合性質(zhì)：過盈配合(js5,js6,k5,k6,m5,m6,r5,r6,M7,N7)。不回轉(zhuǎn)套圈與軸或機(jī)座裝配時所取的配合性質(zhì)：不回轉(zhuǎn)套圈與軸或機(jī)座裝配應(yīng)比回轉(zhuǎn)套圈與軸或機(jī)座裝配有較松的配合(H6,H7,J7,J6,K7,K6,M

6、7,M6,h6,g6)。 其配合的松緊程度與圓柱公差標(biāo)準(zhǔn)中相同配合不同：滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，軸承內(nèi)孔與軸的配合采用基孔制，即以軸承內(nèi)孔的尺寸為基推；軸承外徑與外殼孔的配合采用基軸制，即以軸承的外徑尺寸為基準(zhǔn)。與內(nèi)圈相配合的軸的公差帶以及與外圈相配合的外殼孔的公差帶，均按圓柱公差與配合的國家標(biāo)準(zhǔn)選取。由于dm的公差帶在零線之下，而圓柱公差標(biāo)準(zhǔn)中基淮孔的公差帶在零線之上，所以軸承內(nèi)圈與軸的配合比圓柱公差標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的基孔制同類配合要緊得多。對軸承內(nèi)孔與軸的配合而言圓柱公差標(biāo)準(zhǔn)中的許多過渡配合實際成為過盈配合，而有的間隙配合實際變?yōu)檫^渡配合。軸承外圈與外殼孔的配合與圓柱公差標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的基軸制同類配合相比

7、較，配合性質(zhì)的類別基本一致，但由于軸承外徑的公差值較小，因而配合也較緊。9. 1）軸承的載荷：軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。2）軸承的轉(zhuǎn)速：在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對類型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速較高時，才會有比較顯著的影響。3）軸承的調(diào)心性能；4）軸承的安裝和拆卸。10. 靜載荷是指軸承套圈相對轉(zhuǎn)速為零或相對轉(zhuǎn)速極度低時，作用在軸承上的載荷。為了限制滾動軸承在靜載荷下產(chǎn)生過大的接觸應(yīng)力和永久變形，需進(jìn)行靜載荷計算。11. 潤滑對于滾動軸承具有重要意義，軸承中的潤滑劑不僅可以降低摩擦陰力，還可以起著散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動、防止銹蝕等作用。軸承常用的潤滑方

8、式有兩種：油潤滑和脂潤滑。此外，也有使用(shyng)固體潤滑劑潤滑的。四、分析(fnx)計算題 1、解：一對軸承中當(dāng)量動載荷大的那個(n ge)軸承危險。 求支反力Fr1、Fr2 Fr2F- Fr1=6000-4000=2000N計算軸承的軸向載荷Fd1、Fd2先計算內(nèi)部軸向力：Fd=Fr/2YFd1=Fr1/2Y4000/22.1952NFd2=Fr2/2Y=200/22.1476NFd1+Fa=952+1000=1952N Fd2476N 軸承2壓緊，軸承1放松。Fa1Fd1=952NFa2Fd1+Fa1952N計算當(dāng)量動載荷 Fa1/ Fr1952/40000.239e0.29，得：X

9、=0.4，Y=2.1P2=fp(X Fr2+Y Fa2)=1.2(0.420002.11952)5879NP2 P1 軸承2危險。 合用。2、解：1)計算軸承的軸向載荷Fd1、Fd2由表13-7，70000C型軸承的內(nèi)部軸向力為Fd=eFr，由表13-5得e=0.380.56，初定e=0.45(軸承1)，e=0.40(軸承2)Fd1=eFr1=0.451000450NFd2=eFr2=0.402060824NFd2+Fae=824+1200=2024N Fd1470N 軸承1壓緊，軸承2放松。Fa1Fd2+Fae=2024NFa2Fd2824N2)計算當(dāng)量動載荷由手冊查得7307C軸承：基本額

10、定動載荷C=35.1kN，基本額定靜載荷Co=27.5kN。由表13-5 Fa1/Co=2024/27500=0.0736 得：e=0.45(與初選相同)。 Fa1/ Fr12024/10002.024 e=0.45，由表13-5查得：X=0.44，Y=1.25由表13-6，取載荷系數(shù)fp=1.5P1=fp(X Fr1+Y Fa1)=1.5(0.4410001.252024)4455NFa2/Co=824/27500=0.03 得：e=0.40 (與初選相同) Fa2/ Fr2824/20600.40e，由表13-5查得：X=1，Y=0P2=fp(X Fr2+Y Fa2)=1.52060309

11、0N3)核驗軸承壽命P1 P2 應(yīng)以軸承1的當(dāng)量動載荷P1為計算依據(jù)。由此可知，7307C軸承(zhuchng)不滿足使用要求，還需要另選軸承。4)改選一對7307AC軸承作核驗(h yn)計算 內(nèi)部(nib)軸向力：70000C型軸承的內(nèi)部軸向力由表13-7查得：Fd=0.68FrFd1=0.68Fr1=0.681000680NFd2=0.68Fr2=0.6820601400.8N軸向載荷Fd1、Fd2：Fd2+Fae=1400.8+1200=2600.8N Fd1680N 軸承1壓緊，軸承2放松。Fa1Fd2+Fae=2600.8NFa2Fd21400.8N由手冊查得7307AC軸承：基本

12、額定動載荷C=33.4kN，基本額定靜載荷Co=25.2kN。由表13-5 查得：e=0.68。 Fa1/ Fr12600.8/10002.6 e=0.68，由表13-5查得：X=0.41，Y=0.87由表13-6，取載荷系數(shù)fp=1.5P1=fp(X Fr1+Y Fa1)=1.5(0.4110000.872600.8)4009N Fa2/ Fr21400.8/20600.68e，由表13-5查得：X=1，Y=0P2=fp(X Fr2+Y Fa2)=1.520603090N同理：P1 P2 應(yīng)以軸承1的當(dāng)量動載荷P1為計算依據(jù)。由此可知，7307AC軸承滿足使用要求。討論：由手冊查得的7307

13、C軸承的基本額定動載荷，其數(shù)值為C=35.1KN，略高于7307 AC軸承。但計算結(jié)果表明，7307C軸承不滿足使用要求，而使用7307AC軸承卻可行，原因何在？70000C軸承與70000 AC軸承雖同屬角接觸球軸承，但兩者在結(jié)構(gòu)上尚有一定的區(qū)別。70000 AC軸承接觸角較大，e值較高而Y值較小，故承受軸向載荷的能力較強(qiáng)。在本傳動裝置的軸系上，作用有較大的外部軸向載荷，因而選用能承受較大軸向載荷的70000 AC軸承較為合適。五、結(jié)構(gòu)題按要求在給出的結(jié)構(gòu)圖中填畫合適的軸承a)30000，60000，70000b)10000，20000，60000c)N0000，NU0000，NA0000d

14、)10000，20000，60000e)30000，60000，70000f)51000，(60000)2、解：此軸系結(jié)構(gòu)圖有以下錯誤帶輪左端軸向固定不合理。軸承蓋加工表面應(yīng)減少。通蓋軸承無密封裝置。無軸承間隙的調(diào)整墊片。擋油環(huán)與箱體相接觸。軸承無法拆卸。齒輪軸向固定不可靠。齒輪無安裝基準(zhǔn)。鍵過長。軸承安裝不方便。軸承(zhuchng)蓋孔與軸接觸。帶輪無安裝(nzhung)基準(zhǔn)。帶輪無周向固定(gdng)。3. 存在問題分析：1軸承的軸向固定、調(diào)整，軸向力傳遞方面錯誤1）軸系采用全固式結(jié)構(gòu)，兩軸承反裝不能將軸向力傳到機(jī)架，應(yīng)該為正裝。2）全固式結(jié)構(gòu)中，軸左端的彈性擋圈多余，應(yīng)去掉。3）端蓋處

15、沒有調(diào)整墊片，不能調(diào)整軸承游隙。2轉(zhuǎn)動零件與固定零件接觸，不能正常工作方面錯誤1）軸右端的聯(lián)軸器不能接觸端蓋，用端蓋軸向定位更不行。2）軸與右端蓋之間不能接觸，應(yīng)有間隙。3）定位齒輪的套筒徑向尺寸過大，與軸承外圈接觸。4）軸的左端端面不能與軸承端蓋接觸。3軸上零件裝配、拆卸工藝性方面錯誤1）右軸承的右側(cè)軸上應(yīng)有工藝軸肩，軸承裝拆路線長（精加工面長），裝拆困難。2）套筒徑向尺寸過大，右軸承拆卸困難。3）因軸肩過高，右軸承拆卸困難4）齒輪與軸聯(lián)接的鍵過長，套筒和軸承不能安裝到位。4軸上零件定位可靠方面錯誤1）軸右端的聯(lián)軸器沒有軸向定位，位置不確定。2）齒輪軸向定位不可靠，應(yīng)使軸頭長度短于輪轂長度。3）齒輪與軸聯(lián)接鍵的長度過大，套筒頂不住齒輪。5加工工藝性方面錯誤1）兩側(cè)軸承端蓋處箱體上沒有凸臺，加工面與非加工面沒有分開。2）軸上有兩個鍵，兩個鍵槽不在同一母線上。3）聯(lián)軸器輪轂上的鍵槽沒開通，且深度不夠，聯(lián)軸器無法安裝。2）套筒徑向尺寸過大，右軸承拆卸困難。3）因軸肩過高，右軸承(zhuchng)拆卸困難4）齒輪與軸聯(lián)接的鍵過長，套筒和軸承不能安裝(nzhung)到位。4軸上零件定位(dngwi)可靠方面錯誤1）軸右端的聯(lián)軸器沒有軸向定位，位置不確定。2）齒輪軸向定位不可靠，應(yīng)使軸頭長度短于輪