1、第十三章 滾動軸承一、選擇題131 各類滾動軸承中，除承受徑向載荷外，還能承受不大的雙向軸向載荷的是 A ，還能承受一定單向軸向載荷的是 B、D 。A 深溝球軸承B 角接觸球軸承C 圓柱滾子軸承D圓錐滾子軸承132 選擇滾動軸承類型時為方便拆卸常用 B ，需有一定調心性能時選 D ，作為游動軸承時適宜選 A 、 C 。A深溝球軸承B 圓錐滾子軸承C 圓柱滾子軸承D 調心球軸承133 轉速n=2800r/min，一端固定一端游動的蝸桿軸其固定端軸承應選用 C 。A 推力球軸承B深溝球軸承C 一對角接觸球軸承D 一對圓錐滾子軸承134 D 適用多支點、彎曲剛度小的軸及難于精確對中的支承。A 深溝球

2、軸承B 圓錐滾子軸承C角接觸球軸承D調心球軸承135 載荷一定的深溝球軸承，當工作轉速由210r/min變為630r/min時，其壽命變化為 D 。A Lh增大為3 Lh（h） B Lr下降為Lr/3（r）C Lr增大為3 Lr（r）D Lh下降為Lh/3（h）136 若一滾動軸承的基本額定壽命為537000轉，則該軸承所受的當量動載荷 B 基本額定動載荷。A 大于 B 小于C 等于D大于等于137 某滾動軸承按壽命公式計算得壽命Lh=25100h，其可靠度 B ；若要求工作壽命達30000h, 可靠度 C 。A 為99%B為90%C <90%D >90%138 直齒圓柱齒輪軸系由

3、一對圓錐滾子軸承支承，軸承徑向反力Fr1>Fr2，則作用在軸承上的軸向力 D 。A Fa1>Fa2B Fa1<Fa2C Fa1=Fa2=0D Fa1=Fa20139 6210滾動軸承內圈與軸頸配合的正確標注為 C 。A B CD 1310 滾動軸承內圈與軸頸、外圈與座孔的配合 D 。A 均為基軸制B 前者為基軸制，后者為基孔制C 均為基孔制D 前者為基孔制，后者為基軸制1311為保證軸承內圈與軸肩端面接觸良好，軸承的圓角半徑r與軸肩處圓角半徑r1應滿足 B 的關系。A r=r1B r>r1C r<r1 D rr11312 D 不是滾動軸承預緊的目的。A 增大支承剛

4、度B 提高旋轉精度C 減小振動噪聲D 降低摩擦阻力1313 角接觸軸承承受軸向力的能力，隨接觸角的增大而 A 。A 增大B 減小C 不變D 不定1314 某輪系的中間齒輪（惰輪）通過一滾動軸承固定在不轉的心軸上，軸承的內圈、外圈的配合應滿足 B 。A 內圈與心軸較緊，外圈與齒輪較松B內圈與心軸較松，外圈與齒輪較緊C 內圈、外圈配合均較緊D內圈、外圈配合均較松1315 各類滾動軸承的潤滑方式，通常可根據軸承的 D 來選擇。A 轉速B 當量動載荷PC 軸徑圓周速度D 內經與轉速的乘積二、填空題1316 說明下列型號滾動軸承的類型、內徑、公差等級、直徑系列和結構特點：6306、51316、N316/

5、P6、30306、6306/P5、30206,并指出其中具有下列特征的軸承：（1）徑向承載能力最高和最低的軸承分別是 N316/P6 和 51316 ；（2）軸向承載能力最高和最低的軸承分別是 51316 和 N316/P6 ；（3）極限轉速最高和最低的軸承分別是 6306/P5 和 51316 ；（4）公差等級最高的軸承是 6306/P5 ；（5）能承受軸向徑向聯合載荷的軸承是 30306 。1317 深溝球軸承和角接觸球軸承在結構上的區別是深溝球軸承的外圈邊沿兩端厚度一樣，公稱接觸角為0；而角接觸球軸承外圈邊沿兩端有厚薄之分，公稱接觸角不為0 ，在承受載荷上的區別是深溝球軸承可以承受不大的

6、雙向軸向力，而角接觸球軸承只可承受單向軸向力 。1318 對于回轉的滾動軸承，一般常發生疲勞點蝕破壞，故軸承的尺寸主要按疲勞壽命計算確定。1319 對于不轉、轉速極低或擺動的滾動軸承，常發生塑性變形破壞，故軸承的尺寸主要按 靜強度 計算確定。1320 滾動軸承工作時，滾動體和轉動套圈的表面接觸應力特性為 規律性非穩定的脈動循環 ；而固定套圈接觸點的接觸應力特性為 穩定的脈動循環 。1322 滾動軸承軸系支點軸向固定常用的三種結構形式是 雙支點各單向固定（兩端固定） 、 一支點雙向固定，另一端支點游動（一端固定、一端游動） 、 兩端游動支承（兩端游動） 。1323 滾動軸承預緊的目的是 提高軸承

7、的旋轉精度、支承剛度、減小機器工作時軸的振動 ，所謂預緊，就是指 在安裝時用某種方法在軸承中產生并保持一軸向力，以消除軸承中的游隙。1324 滾動軸承的內徑和外徑的公差帶均為精度不同數值較小的負偏差，而且統一采用上偏差為 0 ，下偏差為 負值 的分布。1325 滾動軸承的密封的目的是為了防止灰塵、水、酸氣和其它雜物進入軸承，并阻止潤滑油流失 ，滾動軸承常用的三種密封方法為 接觸式密封（中低速）、非接觸式密封（高速）、 混合式密封（密封效果較好） 。三、分析與思考題1326滾動軸承共分幾大類型？寫出它們的類型代號及名稱，并說明各類軸承受何種載荷（徑向或軸向）。答：1327 為什么30000型和7

8、0000型軸承常成對使用？成對使用時，什么叫正裝及反裝？什么叫“面對面”及“背靠背”安裝？試比較正裝及反裝的特點。答：30000型和70000型軸承只能承受單方向的軸向力，成對安裝時才能承受雙向軸向力。同時這兩類軸承的公稱接觸角大于零，承受徑向載荷時會產生內部軸向力，為避免軸在內部軸向力作用下產生軸向移動，30000型和70000型軸承通常應成對使用。正裝和反裝是對軸的兩個支承而言，兩個支承上的軸承外套圈薄邊相對（大口徑）安裝叫正裝，外套圈厚邊相對（小口徑）安裝叫反裝。“面對面”和“背靠背”安裝是對軸的一個支承而言，一個支承上的兩個軸承大口徑相對為“面對面”安裝，小口徑相對為“背靠背”安裝。正

9、裝：軸熱伸長可能會使軸承卡死；反裝：軸熱伸長會使受載滾動體個數減少。1328滾動軸承的壽命與基本額定壽命有何區別？按公式L=(C/P)計算出的L是什么含義？答：軸承的壽命是指出現點蝕前的壽命（轉速），是一般概念的壽命。在一批軸承中，各個軸承的壽命離散性很大。而基本額定壽命是指對于點蝕失效具有90%可靠度的壽命。是一個特定意義的壽命。L=(C/P)中的L為軸承的基本額定壽命，單位為106轉。1329 滾動軸承基本額定動載荷C的含義是什么？當滾動軸承上作用的當量動載荷不超過C值時，軸承是否就不會發生點蝕破壞？為什么？答：C的含義見教材。當PC時，軸承是否發生點蝕要具體分析。當說要求的工作壽命等于(

10、C/P)時，出現點蝕的概率為10%；大于(C/P)時，概率大于10%；小于(C/P)時，概率小于10%。總有點蝕出現的可能性，僅概率大小不同。1330 對同一型號的滾動軸承，在某一工作狀況下的基本額定壽命為L。若其它條件不變，僅將軸承所受的當量動載荷增加一倍，軸承的基本額定壽命將為多少？答：對于球軸承，當P2P，對于滾子軸承，當P2P，1331 滾動軸承常見的失效形式有哪些？公式L=(C/P)是針對哪種失效形式建立起來的？答：滾動軸承常見的失效形式有：疲勞點蝕、塑性變形、磨粒磨損、粘著磨損（膠合）等。公式L=(C/P)是針對疲勞點蝕失效形式建立起來的。1332 你所學的滾動軸承中，哪幾類滾動軸

11、承是內、外圈可分離的？答：29000、30000、N0000、NU0000、NJ0000、NA0000型軸承的內外圈是可以分離的。推力軸承51000和52000型軸承的軸圈和座圈是可以分離的。1333 什么類型的滾動軸承在安裝時要調整軸承游隙？常用哪些方法調整軸承游隙？答：29000、30000、70000、51000、52000型軸承的游隙大小是可變的，安裝時應根據使用要求進行調整。其它軸承都有規定的游隙系列，使用時通常不調整游隙。游隙的大小可通過墊片、調整螺母等方法進項調整。1334 滾動軸承支承的軸系，其軸向固定的典型結構形式有三類：（1） 兩支點各單向固定：（2） 一支點雙向固定，另一

12、支點游動：（3） 兩支點游動。試問這三種類型各適用什么場合？答：兩支點各單向固定的支承方式用于工作溫度變化較小且支承跨度不大的短軸；一支點雙向固定，另一支點游動的支承方式用于工作溫度變化較大且支承跨度較大的長軸；兩支點游動的支承方式用于人字齒輪的游動齒輪軸。1335 一高速旋轉、傳遞較大功率且支承跨距較大的蝸桿軸，采用一對正裝的圓錐滾子軸承作為支承。是否合適？為什么？答：因為蝸桿傳動效率低。若傳遞功率大，轉速高，則溫升大。蝸桿采用正裝結構時，蝸桿軸熱伸長會使軸承卡死。如果采用反裝結構，軸伸長不會使軸承卡死，但會使受載滾動體個數減少。因此，對這種蝸桿傳動應采用一端雙向固定，一端游動的支承方案。1

13、336 滾動軸承的回轉套圈和不回轉套圈與軸頸或機座裝配時所采用的配合性質有何不同？常選用什么配合？其配合的松緊程度與圓柱公差標準中相同配合有何不同？答：滾動軸承回轉套圈與軸頸或機座的配合應緊一些，常選用過盈配合；不回轉套圈與軸頸或機座的配合應松一些，常選用間隙或過渡配合，目的在于允許其略有轉動，工作中可適當改變套圈的受力位置，對提高壽命有利。滾動軸承是標準件，配合應以它為基準。滾動軸承內孔的尺寸公差帶采用上偏差為零、下偏差為負的分布，這與通常的基孔制配合中基準孔的尺寸公差帶不同，因而滾動軸承內圈配合在采用同樣的配合符號時，比通常圓柱公差標準中的基孔制配合略緊。滾動軸承外圈與機座孔的配合與圓柱公

14、差標準中規定的基軸制同類配合相比較，配合性質的類別基本一致，但由于軸承外徑的公差值較小，因而配合也較緊。1337 在圓錐齒輪傳動中，小圓錐齒輪的軸常支承在套杯里，采用這種結構形式有何優點？答：采用這種結構形式有利于調整小圓錐齒輪軸的位置，目的在于保證錐頂重合，保證全齒寬嚙合。同時通過調整軸承外圈或內圈的軸向位置，可使軸承達到理想的游隙或所要求的預緊程度。1338 滾動軸承常用的潤滑方式有哪些？具體選用時應如何考慮？答：滾動軸承常用的潤滑方式有油潤滑、潤滑脂及固體潤滑劑潤滑。具體選用時主要根據滾動軸承的dn值選取適當的潤滑方式，參見教材p3241339 接觸式密封有哪幾種常用的結構形式？分別適用

15、于什么速度范圍？答：接觸式密封有：1 氈圈密封：這種密封主要用于潤滑脂的場合，用于滑動速度小于45m/s的地方；2 唇形密封圈：用于滑動速度小于1015m/s的地方；3 密封環：用于滑動速度小于60100m/s的地方。1340 在唇形密封圈密封結構中，密封唇的方向與密封要求有何關系？答：在唇形密封圈密封結構中，密封唇的方向要朝向密封的部位，即如果主要是為了封油，密封唇應對著軸承（朝內）；如果主要是為了防止外物侵入，則密封唇應背著軸承（朝外）；如果兩個作用都要有，最好使用密封唇反向放置的兩個唇形密封圈。四、設計計算題1341 某轉軸由一對代號為30312的圓錐滾子軸承支承，軸上斜齒輪的軸向分力F

16、a=5000N，方向如圖。已知兩軸承的徑向支反力Fr1=13600N,Fr2=22100N。軸的轉速n=720r/min，運轉中有中等沖擊，軸承工作溫度小于120°C。試計算軸承的壽命。 Fr1FaFr221Fd2Fd1解：由機設表13-7知：Fd=Fr/(2y) 題1341圖 由機設課程設計查得30312圓錐滾子軸承：,方向如圖示，軸承2壓緊，軸承1放松1342 如圖所示，安裝有兩個斜齒圓柱齒輪的轉軸由一對代號為7210AC的軸承支承。已知兩齒輪上的軸向分力分別為Fae1=3000N，Fae2=5000N，方向如圖。軸承所受徑向載荷Fr1=8600N，Fr2=12500N。求兩軸承

17、的軸向力Fa1、Fa2；當量動載荷Pr1、Pr2。Fae1Fae221Fd2Fd1 解：由機設表13-7知：Fd=0.68Fr 由機設課程設計查得7210AC軸承： 方向如圖示， 題1342圖，軸承1“壓緊”，軸承2“放松”，1343 一對7210AC軸承分別受徑向力Fr1=8000N，Fr2=5200N，軸上作用FA力（方向如圖）。試求下列情況下各軸承的內部軸向力Fd及軸向力Fa。（1）FA=2200N；（2）FA=900N；（3）FA=1904N；（4）FA=0N。 FAFr1Fr221Fd2Fd1解：由機設表13-7知：Fd=0.68Fr 題1343圖（1）FA=2200N時： 軸承1“

18、壓緊”，軸承2“放松”，（2）FA=900N時： 軸承1“放松”，軸承2“壓緊”，（3）FA=1904N時： 軸承1和2的軸向力等于各自的內部軸向力，（4）FA=0N時：軸承1和2的軸向力相等且等于兩內部軸向力中的大值，FrFaFt6472LL112Fd2Fd1aaFr2HFr1HLL1FrFaFr2VFr1VFtLL1dm/2HVFr1Fr21344 圓錐齒輪減速器輸入軸由一對代號為30206的圓錐滾子軸承支承，已知兩軸承外圈間距為72mm，錐齒輪平均分度圓直徑dm=56.25mm，齒面上的圓周力Ft=1240N，徑向力Fr=400N,軸向力Fa=240N，各力方向如圖所示。求軸承的當量動載

19、荷Pr1、Pr2。解：由機設課程設計查得30206軸承：接觸角=14°0210=14.036111°，e=1.5tg=0.375，y=0.4ctg=1.6，x=0.4，a=14L=72+2a=100，L1=64-a=50由機設表13-7知：Fd=Fr/(2y) 題1344圖 軸承1“壓緊”，軸承2“放松”，五、結構設計與分析題1345按要求在給出的結構圖中填畫合適的軸承(圖中箭頭示意載荷方向)。題1345圖1346 圖示為采用一對反裝圓錐滾子軸承的小錐齒輪軸承組合結構。指出結構中的錯誤，加以改正并畫出軸向力的傳遞路線。 題1346圖1347 試分析圖示軸系結構的錯誤，并加以

20、改正。齒輪用油潤滑、軸承用脂潤滑。 題1347圖第十五章 軸一、選擇題151按所受載荷的性質分類，車床的主軸是 A ，自行車的前軸是 B ，連接汽車變速箱與后橋，以傳遞動力的軸是 C 。A 轉動心軸B 固定心軸C 傳動軸D 轉軸152 為了提高軸的剛度，措施 B 是無效的。A 加大階梯軸個部分直徑B 碳鋼改為合金鋼C 改變軸承之間的距離D 改變軸上零件位置153 軸上安裝有過盈聯接零件時，應力集中將發生在 B 。A 輪轂中間部位B 沿輪轂兩端部位C 距離輪轂端部為1/3輪轂長度處154 軸直徑計算公式， C 。A 只考慮了軸的彎曲疲勞強度B 考慮了彎曲、扭轉應力的合成C 只考慮了扭轉應力D 考

21、慮了軸的扭轉剛度155 軸的強度計算公式中，是 C 。A 彎矩化為當量轉矩的轉化系數 B 轉矩轉化成當量彎矩的轉化系數C 考慮彎曲應力和扭轉切應力的循環性質不同的校正系數 D 強度理論的要求156 軸的安全系數校核計算，應按 D 計算。A 彎矩最大的一個截面B彎矩和扭矩都是最大的一個截面C 應力集中最大的一個截面D 設計者認為可能不安全的一個或幾個截面157 軸的安全系數校核計算中，在確定許用安全系數S時,不必考慮 A 。A 軸的應力集中B 材料質地是否均勻C 載荷計算的精確度D 軸的重要性158 對軸上零件作軸向固定，當雙向軸向力都很大時，宜采用 C 。A 過盈配合B 用緊定螺釘固定的擋圈C

22、 軸肩套筒D軸肩彈性擋圈159 對軸進行表面強化處理，可以提高軸的 C 。A 靜強度B 剛度C 疲勞強度D 耐沖擊性能1510 如階梯軸的過渡圓角半徑為r，軸肩高度為h,上面安裝一個齒輪，齒輪孔倒角為CÍ45°,則要求 A 。A r<C<hB r=C=h C r>C>h D C<r<h1511在下列軸上軸向定位零件中， B 定位方式不產生應力集中。A 圓螺母 B 套筒 C 軸肩 D 軸環1512軸上滾動軸承的定位軸肩高度應 B 。A 大于軸承內圈端面高度 B 小于軸承內圈端面高度C 與軸承內圈端面高度相等 D 愈大愈好二、填空題1513按

23、受載分類，軸可以分為 轉 軸、 心 軸和 傳動 軸，減速器中的軸應屬于 轉 軸。1514 轉軸一般制成階梯形的原因是 便于軸上零件安裝定位 和 近似等強度 。1515 當轉軸受到穩定的軸向力作用時，軸的彎曲應力是 非對稱循環 應力。1516 單向轉動的軸上作用有方向不變的徑向載荷時，軸的彎曲應力為 對稱 循環變應力，扭轉剪應力為 脈動 循環變應力（轉動不平穩時）。1517用套筒、螺母或軸端擋圈作軸向固定時，應使軸頭段的長度 小于 輪轂寬度。1518在齒輪減速器中，低速軸的直徑要比高速軸的直徑粗得多，其原因是 低速軸受到的轉矩大得多 。1519 一般情況下軸的工作能力決定于 軸的強度 和 軸的剛

24、度 。1520 零件在軸上常用的軸向固定方法有 軸肩、軸環、套筒、圓螺母、軸擋檔圈、擋圈等 、周向固定方法有 鍵、花鍵、過盈配合等 。1521提高軸的疲勞強度的措施有 合理布置軸上零件的位置和改進軸上零件的結構以減小軸的載荷、改進軸的結構以減小應力集中、改進軸的表面質量以提高軸的疲勞強度 。1522提高軸的剛度的措施有 改善軸的支承情況(減小跨距、改懸臂為簡支、采用支承剛度大的軸承等)、增大軸的尺寸、采用空心軸、合理布置軸上零件的位置和改進軸上零件的結構以減小軸的載荷等 。三、分析與思考題1523 何為轉軸、心軸和傳動軸？自行車的前軸、中軸、后軸及踏板軸各是什么軸？答：工作中既承受彎矩又承受扭

25、矩的軸稱為轉軸、只受彎矩而不受扭矩的軸稱為心軸、只受扭矩而不受彎矩的軸稱為傳動軸。自行車的前軸、后軸屬于固定心軸，踏板軸屬于轉動心軸；自行車的中軸屬于轉軸。1524 試說明下面幾種軸材料的適用場合：Q235-A、45、1Cr18Ni、QT600-2、40CrNi。答：Q235-A用于不重要及受載不大的軸，如農業機械、建筑機械中的軸；45廣泛應用于各種軸，如減速器中的軸；1Cr18Ni用于高、低溫及腐蝕條件下的軸，如發動機凸輪軸；QT600-2用于制造復雜外形的軸，如發動機曲軸；40CrNi用于制造很重要的軸，如汽車、拖拉機變速箱中的軸。1525 軸的強度計算方法有哪幾種？各適用于何種情況？答：

26、1.按扭轉強度條件計算，該方法適用于計算傳動軸或初步估計轉軸直徑；2.按彎扭合成強度條件計算，該方法適用于校核計算一般轉軸的疲勞強度；3.按疲勞強度條件進行精確校核，該方法適用于精確校核計算重要軸的疲勞強度；4.按靜強度條件進行校核，該方法適用于計算瞬時過載很大、或應力循環的不對稱性較為嚴重的軸的靜強度。1526 按彎扭合成強度和按疲勞強度校核時，危險截面應如何確定？確定危險截面時考慮的因素有何區別？答：按彎扭合成強度校核軸時，危險截面指的是計算應力（綜合考慮彎曲應力和扭轉應力）較大的一個或幾個截面，考慮的因素主要是軸上的彎矩、扭矩和軸徑；按疲勞強度校核軸時，確定危險截面時，既要考慮彎曲應力和

27、扭轉應力的大小，還要考慮應力集中和絕對尺寸等綜合因素的影響大小，確定一個或幾個截面，考慮的因素除了軸上的彎矩、扭矩和軸徑外，還要考慮綜合影響系數的大小。1527 為什么要進行軸的靜強度校核計算？這時是否要考慮應力集中等因素的影響？答：靜強度校核的目的在于評定軸對塑性變形的抵抗能力，這對那些瞬時過載很大、或應力循環的不對稱性較為嚴重的軸是很必要的。軸的靜強度是根據軸上作用的最大瞬時載荷來校核的，這時不考慮應力集中等因素的影響。1528 經校核發現軸的疲勞強度不符合要求時，在不增大軸徑的條件下，可采取哪些措施來提高軸的疲勞強度？答：可采取下列措施來提高軸的疲勞強度1 換用強度高的好材料；2 減小應

28、力集中（增大過渡圓角半徑、降低表面粗糙度、開設卸載槽）3 對軸的表面進行熱處理和硬化處理；4 改進軸的結構形狀；5 提高加工質量等。1529 何謂軸的臨界轉速？軸的彎曲振動臨界轉速大小與哪些因素有關？1530 什么叫剛性軸？什么叫撓性軸？設計高速運轉的軸時，應如何考慮軸的工作轉速范圍？四、設計計算題1531已知一傳動軸的材料為40Cr鋼調質，傳遞功率P=12kW，轉速n=80r/min。試：（1）按扭轉強度計算軸的直徑；（2）按扭轉剛度計算軸的直徑（設軸的允許扭轉角0.5（°）/m)。解：（1）由表15-3知：A0=97112（2）1532直徑d=75mm的實心軸與外徑d0=85mm的空心軸的扭轉強度相等，設兩軸材料相同，試求該空心軸的內徑d1和減輕重量的百分比。解：實心軸：，空心軸：扭轉強度相同時有：WT=WT減輕重量的百分比為：1533 圖示（a）、（b）為起重滑輪軸的兩種結構方案。已知軸的材料為Q235鋼，取需用應力0=75MPa，-1=45MPa，軸的直徑均為d=40mm，若起重量相同，Q=20KN，支承跨距相同（