题目

16-6 根据工作条件,决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承,如图 |16-2-1| 所示。已知两个轴承的载荷分别为 |(F)_(r)|=1470N, _(12)=-|||-2650N,外加轴向力 _(A)=1000N, 轴颈 =40mm, 转速 =5000r/min, 常温下运转,有中等冲击,预期寿命 _(h)=2000h, 试选择轴承型号。16-6 根据工作条件,决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承,如图 |16-2-1| 所示。已知两个轴承的载荷分别为 |(F)_(r)|=1470N, _(12)=-|||-2650N,外加轴向力 _(A)=1000N, 轴颈 =40mm, 转速 =5000r/min, 常温下运转,有中等冲击,预期寿命 _(h)=2000h, 试选择轴承型号。

 

题目解答

答案

 

解析

本题主要考察角接触球轴承的选型计算，涉及轴向力计算、当量动载荷计算及轴承额定动载荷校核等知识点，具体解题思路如下：

1. 轴向力计算

角接触球轴承需考虑派生轴向力和外加轴向力的共同作用，步骤如下：

  • 派生轴向力：根据轴承类型（70000AC，$α=25°$），派生轴向力$F_{s}=0.68F_{r}$（$F_{r}$为径向载荷）。
    • 轴承1：$F_{s1}=0.68×1470=1000N$（方向水平向左）
    • 轴承2：$F_{s2}=0.68×2650=1802N$（方向水平向右）
  • 判断压紧端与放松端：外加轴向力$F_A=1000N$，因$F_{s2}+F_A=1802+1000=2802N>F_{s1}=1000N$，故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。
  • 轴向载荷：
    • 压紧端轴承1：$F_{a1}=F_{s2}+F_A=2802N$
    • 放松端轴承2：$F_{a2}=F_{s2}=1802N$

2. 当量动载荷计算

当量动载荷$P=XF_{r}+YF_{a}$，需根据$F_{a}/F_{r}$与$e$的关系查系数$X$、$Y$：

  • 轴承1：$F_{a1}/F_{r1}=2802/1470≈1.91>e=0.68$（$e$为$α=25°$时的系数），查得$X_1=0.41$，$Y_1=0.87$，则：
    $P_1=0.41×1470+0.87×2802≈3040N$
  • 轴承2：$F_{a2}/F_{r2}=1802/2650=0.68=ee$，查得$X_2=1$，$Y_2=0$，则：
    $P_2=1×2650+0×1802=2650N$

3. 轴承型号选择

根据额定动载荷公式$C_r≥\frac{f_pP}{f_t}(\frac{60nL_h}{10^6})^{1/3}$：

  • 载荷系数$f_p=1.5$（中等冲击），温度系数$f_t=1$（常温），转速$n=5000r/min$，寿命$L_h=2000h$。
  • 以$P_1=3040N$计算：
    $C_r≥\frac{1.5×3040}{1}×(\frac{60×5000×2000}{10^6})^{1/3}≈38466N$
  • 查手册，轴颈$d=40mm$的7308AC轴承$C_r=46200N$，满足要求。