(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轴承可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
9R1?e?20000?8?0.10536???31000??93.7%
II轴承预期寿命下的可靠度为
9R2?e?20000?8?0.10536???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
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。
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
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。
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