机械设计第八版课后习题标准答案[1]

（3）确定轴承寿命

由于题目中没给出在轴承的具体代号，这里假设选用7207AC，查轴承手册得基本额定载荷

C?29000N，因为P1?P2，所以按轴承1的受力大小验算

10?C?106?29000?????.5h Lh????1717??60n?P60?1800?5085?1?13-6 若将图13-34a中的两轴承换为圆锥滚子轴承，代号为30207。其他条件同例题13-2，试验算轴承的

寿命。 [解] （1）求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2

将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面（下图b）和水平面（下图a）两个平面力系。其中：

图c中的Fte为通过另加转矩而平移到指向轴线；图a中的Fae亦应通过另加弯矩而平移到作用于轴线上（上诉转化仔图中均未画出）。

633FreFte(Fd2)2Fae1(Fd1)Fae200(a)320Fr2V(b)Fr1VFr2VFr1VFte(c)

由力分析可知：

Fr1V?Fre?200?Fae?d314900?200?400?2?2?225.38N

200?320520 Fr2V?Fre?Fr1V?900?225.38?674.62N Fr1H?200200Fte??2200?846.15N

200?320520 Fr2H?Fte?Fr1H?2200?846.15?1353.85N Fr1?Fr1V?Fr1H?225.382?846.152?875.65N

22

Fr2?Fr2V?Fr2H?674.622?1353.822?1512.62N

22 （2）求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2

查手册的30207的e?0.37，Y?1.6，C?54200N ?Fd1? Fd2Fr1875.65??273.64N 2Y2?1.6F1512.62?r2??472.69N 2Y2?1.6 两轴计算轴向力

Fa1?max?Fd1,Fae?Fd2??max?273.64,400?472.69??872.69N Fa2?max?Fd2,Fd1?Fae??max?472.69,273.64?400??472.69N （3）求轴承当量动载荷P1和P2

Fa1872.69??0.9966?e Fr1875.65Fa2472.69??0.3125?e Fr21512.62

由表13-5查得径向动载荷系数和轴向动载荷系数为 对轴承1 X1?0.4 Y1?1.6 对轴承2 X2?1 Y2?0

因轴承运转中有中等冲击载荷，按表13-6，取fp?1.5，则

P.65?1.6?872.69??2619.846N 1?fp?X1Fr1?Y1Fa1??1.5??0.4?875P2?fp?X2Fr2?Y2Fa2??1.5??1?1512.62?0?472.69??2268.93N

（4）确定轴承寿命

因为P1?P2，所以按轴承1的受力大小验算

10?C?106?54200?????.342h?Lh' Lh????283802?60n?P60?5202619.846???1? 故所选轴承满足寿命要求。

13-7 某轴的一端支点上原采用6308轴承，其工作可靠性为90%，现需将该支点轴承在寿命不降低的条件

下将工作可靠性提高到99%，试确定可能用来替换的轴承型号。 [解] 查手册得6308轴承的基本额定动载荷C?40800N。查表13-9，得可靠性为90%时，a1?1，可靠

性为99%时，a1?0.21。

633

106a1?C?106?1?40800? 可靠性为90%时 L10??????

60n?P?60n?P?106a1?C?106?0.21?C? 可靠性为99%时 L1??????

60n?P?60n?P? ?L10?L1

3333106?1?40800?106?0.21?C? ??????

60n?P?60n?P? 即 C?3340800?6864.514N7 30.21 查手册，得6408轴承的基本额定动载荷C?65500N，基本符合要求，故可用来替换的轴承型号为6408。

第十五章 轴 习题答案

15-4 图15-28所示为某减速器输出轴的结构图，试指出其设计错误，并画出改正图。 [解] （1）处两轴承应当正装。 （2）处应有间隙并加密封圈。 （3）处应有轴间定位。

（4）处键不能伸入端盖，轴的伸出部分应加长。 （5）处齿轮不能保证轴向固定。 （6）处应有轴间定位。 （7）处应加调整垫片。 改正图见轴线下半部分。

7132345617

15-7 两极展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴（见图15-30a），尺寸和结构见图15-30b所示。已知：中间轴转速n2?180rmin，传动功率P?5.5kW，有关的齿轮参数见下表：

齿轮2 齿轮3 mnmm 3 4 αn 20° 20° z 112 23 β 10?44' 9?22' 旋向 右 右

（a） (b) [解] （1）求出轴上转矩