??S0C0?101000??15.2?S0?1.5 P026640结论：轴承组寿命为16700h。 2．圆柱滚子轴承计算 （1）当量动载荷计算

游动端只受径向力，故Fa1=0，X=1，Y=0，

P1?fPFr1?1.2?1500?1800 N

（2）寿命计算

?106Lh?60n?C?106?3600????????P?60?9601800???1?10/3?377000h

（3）静载荷计算 P01=Fr1=1500N

??S0C035500??23?S0?1.5 P011500结论：圆柱滚子轴承寿命为37700h。

6. 某轴仅作用平稳的轴向力，由一对代号为6308的深沟球轴承支承。若轴的转速n=3000r/min，工作温度不超过100℃，预期寿命为10 000h，试由寿命要求计算轴承能承受的最大轴向力。

解题要点：

已知轴承型号、转速和寿命要求，则可由寿命公式求出当量动载荷，再利用当量动载荷公式可求得轴向力Fa，但因系数Y与Fa/C0有关，而Fa待求，故需进行试算。

由手册知，6308轴承C=40800N，C0=24000N。轴承只受轴向力，径向力Ft可忽略不计，故，Fa/Fr>e。 由寿命公式

106?C?Lh???60n?P?令Lh?

??10000h，则可解出 ?Lh6610610?40800?3?335460nLh60?3000?10000P?CN

（1）设Fa/C0=0.07，由系数表查得，X=0.56, Y=1.63。取fp=1.0，则根据当量动载荷公式

P?FP(XFr?YFa)?YFa

故轴向力Fa可求得为

Fa?P3354??2058Y1.63N

此时，Fa/C0=2058/24000=0.9，仍与所设不符。 （2）设Fa/C0=0.085，查表得Y=1.546,

Fa?

P3354??2169Y1.546N

Fa/C0=2169/24000=0.09，仍与所设不符。

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（3）设Fa/C0=0.09，查得Y=1.256, 同法求得Fa=2198N，Fa/C0=0.091，与假设基本相符。 结论：6308轴承以承受的最大轴向力为2198N。

7. 某设备主轴上的一对30308轴承，经计算轴承Ⅰ、Ⅱ的基本额定寿命分别为Lh1=31000h，Lh2=15000h。若这对轴承的预期工作寿命为20000h，试求满足工作寿命时的可靠度。若只要求可靠度为80%，轴承的工作寿命是多少？

解题要点：

（1）计算得到的基本额定寿命是可靠度为90%时的寿命，其失效概率为10%。预期工作寿命若与基本额定寿命不相等，则失效概率也不同，即预期工作寿命是失效概率为n时的修正额定寿命。此时，可靠度R可由以下公式求出：

?R?e?Ln??0.10536??L???10?

式中，Ln是失效概率为n时的修正定额寿命：L10为基本额定寿命；β为表示试验轴承离散程度的离散指数，对球轴承β=10/9，对滚子轴承β=9/8。

故I轴承预期寿命下的可靠度为

9R?0.10536??20000?81?e?31000???93.7%

II轴承预期寿命下的可靠度为

9R?0.10536??20000?82?e?15000???86.4%

（2）若要求可靠度为80%，则失效概率为20%，此时轴承寿命可由下式求出： L20=a1L10

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式中a1为可靠性寿命修正系数，对滚子轴承，R=80%时，a1=1.95。故对I轴承 L20=1.95×31000=60450 h 对II轴承

L20=1.95×15000=29250 h

8. 图示采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。指出结构中的错误，加以改正并画出轴向力的传递路线。

解题要点：

该例支点的轴向固定结构型式为两端固定结构，即两支点各承担一个方向的轴向力。 （1）存在的问题

1）两轴承外圈均未固定，轴运转时，外圈极易松动脱落。

2）轴向力无法传到机座上。向左推动轴外伸端时，整个轴连同轴承均将从套杯中滑出；齿轮工作时将受到向右的轴向力，此时轴将带着左轴承和右轴承的内圈向右移动，致使右轴承分离脱落。

3）轴承间隙无法调整。 4）改正方法 （2）改正方法

1）将两轴承内圈间的套筒去掉，再将套杯中间部分内径减小，形成两价目内挡肩固定轴承外圈，从而使左轴承上向右的轴向力及右轴承上向左的轴向力通过外圈、套杯传到机座上。

2)在右轴承右侧轴上制出一段螺纹，并配以圆螺母和止动垫圈用来调整轴承间隙，同时借助圆螺母轴上向左的轴力传到套杯上。 3）在套杯和机座间加调整垫片，以调整轴系的轴向位置；在套杯和端盖间也应加调整垫片，使端盖脱离轴承外圈，兼起密封作用。

改正后的结构及轴向力的传递路线见图解。

9. 图示的蜗杆轴轴承组合结构，一端采用一对正装的角接触球轴承，另一端为圆柱滚子轴承。指出图中错误加以改正，并画出轴向力的传递路线。

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解题要点：

该例的支点轴向固定结构应为一端固定、一端游动的型式，即轴承组一侧为固定端、固柱滚子轴承一侧为游动端。 （1）存在问题

1）固定端两轴承的内、外圈均未作双向固定。当轴肥向左的轴力时，该支点上两轴承将随着轴从套杯中脱出，或轴颈与轴承内圈配合松动，故无法将向左的轴向力传到机座上。

2）固定端两轴承的间隙无法调整。

3）游动端支承采用的是普通型圆柱滚子轴承，即外圈两侧均不带挡边，因

此是可分离型的轴承，为保证“游而不散”其内、外圈均应作双向固定，否则内圈与轴颈的配合易松动，外圈与滚动体极易分离、脱落。

4）轴系的轴向位置无法调整。 （2）改正方法

1）固定端套杯的左端应加内挡肩；轴右端制出螺纹，配圆螺母、止动垫圈固定轴承内圈。这样可将向左的轴向力通过轴承组和套杯传到机座上。

2）在右端盖和套杯间加调整垫片1，以调整轴承间隙。

3）左支承处套杯右侧加内挡肩，轴承外圈左侧加孔用弹性挡圈，以实现对外圈的双向固定，防止其轴向移动；轴承内圈左侧加轴用弹性挡圈，以实现内圈的双向固定；游动将在滚动体和外圈滚道之间实现。

4）套杯与机座间应加调整热片2，实现轴系轴向位置的调整。 改正后的结构及轴向力传递路线如图解所示。

10. 试分析图示轴系结构的错误，并中以改正。齿轮用油润滑、轴承用脂润滑。

解题要点：

（1）支点轴向固定结构错误

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1）该例为两端固定结构，但应将两轴承由图示的反安装型改为正安装，否则轴向力无法传到机座上； 2）左轴端的轴用弹性挡圈多余，应去掉。

3）无法调整轴承间隙，端盖与机座间应加调整垫片。 （2）转动件与静止件接触错误 1）左轴端不应顶住端盖； 2）联轴器不应与端盖接触；

3）右端盖不应与轴接触，孔径应大于轴径。 （3）轴上零件固定错误

1）套筒作用不确定，且轴上有键，无法顶住齿轮；套筒不能同时顶住轴承的内、外圈；齿轮的轴向固定不可靠（过定位）； 2）联轴器轴向位置不确定。 （4）加工工艺不合理

1）轴上两处键槽不在同一母线上； 2）联轴器键槽未开通，深度不符标准； 3）箱体外端面的加工面与非加工面未分开。 （5）装配工艺错误

1）轴肩、套筒直径过大，两轴承均无法拆下； 2）齿轮处键过长，轴颈右侧应减小直径。 （6）润滑与密封错误 1）轴承处未加挡油盘； 2）右端盖未考虑密封。 改正后的结构见图解。

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