机械设计基础第11章轴承

机械设计基础中的轴承选择与设计轴承在机械设计中扮演着至关重要的角色，它们能够有效地支撑和减少机械装置中的摩擦。

在机械设计的过程中，选择和设计合适的轴承是确保机械设备顺利运行的关键。

本文将探讨轴承的基本原理、轴承的选择方法以及轴承的设计要点。

一、轴承的基本原理轴承是一种用于减少运动摩擦的装置，它通常由内圈、外圈和滚动体组成。

内圈固定在轴上，外圈固定在轴承座上，而滚动体则在内圈和外圈之间运动。

轴承通过滚动体的滚动来承受和传递载荷，从而减少了机械装置中的摩擦。

二、轴承的选择方法轴承的选择涉及到多个因素，包括载荷、转速、工作环境以及安装和维护的要求。

下面是一些常用的轴承选择方法：1. 轴承载荷计算：根据机械装置的使用情况，计算所需承受的径向载荷和轴向载荷。

载荷的大小将影响轴承的尺寸和类型选择。

2. 轴承的寿命计算：根据设计寿命要求，选择具有足够寿命的轴承。

寿命的计算需要考虑载荷、转速和轴承的材料等因素。

3. 轴承的转速限制：根据机械装置的运行速度，在转速范围内选择合适的轴承。

转速过高会导致轴承过热和损坏。

4. 轴承的工作环境：考虑机械装置的工作环境，包括温度、湿度、腐蚀性气体等因素，选择耐腐蚀和适应环境变化的轴承。

5. 轴承的安装和维护要求：根据机械装置的安装和维护要求，选择易于安装和维护的轴承。

注意轴承的安装方法和润滑方式等因素。

三、轴承的设计要点在进行轴承设计时，需要考虑以下几个重要的要点：1. 轴承的几何尺寸：确定轴承的内径、外径和宽度等几何尺寸。

合理的几何尺寸能够确保轴承在承受载荷时保持稳定。

2. 轴承的材料选择：选择适合工作条件的轴承材料，包括轴承内圈、外圈和滚动体的材料。

常见的轴承材料有钢、陶瓷和塑料等。

3. 轴承的润滑方式：确定轴承的润滑方式，包括油润滑和脂润滑。

润滑方式的选择应考虑机械装置的运行速度和工作环境等因素。

4. 轴承的密封方式：选择适当的轴承密封方式，以防止外界杂质进入轴承并确保润滑油或脂膜的有效性。

机械设计基础机械设计中的轴承选择与设计机械设计基础机械设计中的轴承选择与设计在机械设计中，轴承的选择与设计是至关重要的一环。

轴承的优良性能直接影响着机械设备的运行效率、稳定性和寿命。

本文将介绍机械设计中轴承的选择原则和设计方法，以及润滑、密封和安装等相关注意事项。

一、轴承的选择原则1. 载荷计算：根据机械装置的工作条件、工作环境和工作要求，确定轴承所需承受的载荷类型和大小。

轴承的额定动载荷和静载荷是评价其承载能力的关键指标。

2. 转速要求：根据机械设备的转速要求和运行状态，选择适合的轴承类型。

普通轴承适用于低速转动，而高速轴承则需要具备优异的回转精度和高速稳定性。

3. 轴承的寿命：确定机械设备的使用寿命要求，并通过计算和选择合适的轴承型号和尺寸来满足寿命要求。

常用的寿命计算方法有L10寿命计算方法和相当静载荷（P0）法等。

4. 安装尺寸：根据机械设备的结构尺寸和安装空间，选择合适的轴承外形尺寸和结构形式。

常见的轴承结构形式包括深沟球轴承、圆柱滚子轴承和角接触球轴承等。

5. 环境适应性：考虑机械设备的工作环境，选择适应特定工况需求的轴承材料和润滑方式。

常见的轴承材料有高碳铬钢、不锈钢、聚四氟乙烯和陶瓷等。

二、轴承的设计方法1. 载荷分析：通过对机械装置的工作原理和受力情况的分析，确定主要受力部位和受力方向，进而计算出轴承所需的载荷大小和方向。

2. 选型计算：根据已确定的载荷和工作条件，借助轴承手册或专业软件进行选型计算。

选型时需要考虑轴承额定动载荷、静载荷、转速限制和寿命等参数。

3. 轴承布局：根据机械设备的结构特点和轴承的尺寸，确定轴承的布局方式。

合理的轴承布局可以提高机械设备的传动效率和稳定性。

4. 轴承内部设计：根据轴承所承受的载荷和运行条件，设计轴承内部结构，包括滚动体数量、尺寸、角接触、接触角度和保持架等参数。

三、润滑、密封和安装1. 润滑方式：根据工作条件和轴承的要求，选择合适的润滑方式。

《机械设计基础》分章复习题及答案第1章绪论1．（机械）是机器与机构的总称。

2. ( D )是专用零件。

A）螺栓B）齿轮 C）滚动轴承 D）曲轴3．构件是机器的（运动）单元体，零件是机器的（制造）单元体。

4．机构由（构件）组合而成，它们之间具有确定的 (相对运动）。

5. 机构与机器相比，不具备下面（ C ）特征。

A. 人为的各个实物组合B. 各实物之间有确定的相对运动C. 做有用功或转换机械能D. 价格较高6. 在机械中属于制造单元的是 ( C ) 。

A）. 机构 B）. 构件 C）. 零件 D）. 部件7．把各部分之间具有确定相对运动构件的组合称为（ C ）。

A. 机器B. 机械C. 机构D. 机床8. 构件是加工制造的单元，零件是运动的单元。

（×）9. 同一构件中的零件相互之间没有相对运动。

（√）10. 机构与机器的区别是：机构的主要功用在于传递运动或转换运动形式，而机器的主要功用在于为了生产目的而利用或转换机械能。

（√）11. 两个构件之间的连接称为运动副。

（×）12. 指出并说明机械的各组成部分。

答：机械的各组成部分包括：原动机：提供动力；传动装置：传递运动和动力；工作机：执行部分；控制系统：根据机械系统的不同工况对原动机、传动装置和工作机实施控制的装置。

13.机构的主要特征是什么？答：机构由构件组成，且各构件之间具有确定的相对运动。

第2章平面机构的运动简图及自由度1．运动副是使两构件直接接触而又能产生相对运动的连接，机构中各构件间运动和动力的传递都是由运动副来实现的。

2．按接触形式不同，运动副可分为高副和低副。

两构件之间以面接触所组成的运动副称为低副，两构件之间通过点或线接触所组成的运动副称为高副。

3. 对组成运动副两构件之间的相对运动所加的限制称为约束。

4. 当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为 2 个，至少为 1 个。

机械设计基础了解滚动轴承的基本原理滚动轴承是一种常见的机械装置，用于支撑和导向旋转机械零件。

了解滚动轴承的基本原理对于机械设计非常重要。

本文将介绍滚动轴承的结构和工作原理，并探讨了其在机械设计中的应用。

一、滚动轴承的结构滚动轴承主要由内外圈、滚动体和保持架组成。

内外圈分别与轴和壳体连接，滚动体则位于内外圈之间，保持架则固定滚动体的相对位置。

这种结构可以有效地减小摩擦阻力，并改善轴承的传递能力。

二、滚动轴承的工作原理滚动轴承通过滚动体在内外圈之间滚动来传递轴向负荷和径向负荷。

滚动体通常为钢球、圆柱形或圆锥形滚子等。

当外力作用于滚动体时，滚动体将在内外圈之间滚动，从而实现轴向和径向负荷的传递。

三、滚动轴承的应用滚动轴承广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床、电机等。

它们用于支撑和导向旋转部件，减小摩擦损失，并保证机械设备的正常运行。

滚动轴承的选择要根据负荷、转速、工作环境等因素进行合理选择。

四、滚动轴承的优势和局限性滚动轴承具有承载能力强、摩擦小、寿命长等优势。

然而，滚动轴承也存在一些局限性，例如在高速旋转和高温环境下，会产生摩擦、振动和噪音等问题。

因此，在设计中需要根据具体情况选择合适的轴承类型和润滑方式。

五、滚动轴承的维护保养为了保证滚动轴承的正常运行，需要进行定期的维护保养。

包括定期清洗、检查和润滑等。

正确的维护措施可以延长轴承的使用寿命，减少故障和停机时间。

六、总结滚动轴承作为一种常见的机械装置，在机械设计中起着重要的作用。

了解滚动轴承的基本原理可以帮助工程师在设计过程中选择合适的轴承类型，并保证机械设备的正常运行。

在实际应用中，需要根据具体情况进行轴承的选择、维护和保养，以提高机械设备的性能和可靠性。

机械设计基础轴承的选用与寿命计算机械设计基础轴承的选用与寿命计算轴承是机械设计中的重要组件之一，具有支撑和传递载荷、减少摩擦、保持机器运转稳定的功能。

正确选用轴承和进行寿命计算对于机械系统的可靠性和寿命有着重要影响。

本文将介绍机械设计中轴承选用的一些基本原则以及轴承寿命的计算方法。

一、轴承选用的基本原则在进行轴承选用前，首先需要了解设备所需的轴承类型和性能参数。

一般而言，轴承的选用需要满足以下几个基本原则：1. 载荷要求：根据机械设备的工作环境和应力情况，选择承受载荷能力适当的轴承。

轴承的额定载荷是指在标准条件下，在一定寿命（通常为L10寿命）内，轴承能承受的最大静态或动态载荷。

2. 轴承类型和结构：根据工作环境和要求，选择合适的轴承类型和结构。

常见的轴承类型包括：深沟球轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承等。

3. 轴承润滑：轴承的润滑方式有润滑脂润滑和油润滑两种方式，根据设备的工况和需求选择合适的润滑方式。

4. 紧定方式：根据工作环境和要求，选择适当的轴承紧定方式，如轴承座、矫正套、轴承套等。

5. 寿命要求：根据设备的使用寿命要求，选择能够满足寿命要求的轴承。

常用的寿命计算方法有基本额定寿命法和修正寿命法。

二、轴承寿命的计算方法轴承的寿命是指在一定工作条件下，轴承能够正常运转的时间。

常用的轴承寿命计算方法有基本额定寿命法和修正寿命法。

1. 基本额定寿命法：基本额定寿命是指在标准条件下，轴承在满足一定运转状态要求下的额定寿命。

在进行基本额定寿命法的计算时，需要考虑径向载荷、轴向载荷、转速、温度等因素。

2. 修正寿命法：修正寿命法是在实际工况下，根据轴承受的应力情况和工作条件进行修正的寿命计算方法。

通过考虑载荷、速度、温度、润滑方式、清洁度等因素，对轴承的寿命进行修正。

三、轴承寿命的影响因素除了选用合适的轴承类型和计算寿命外，轴承寿命还受以下因素的影响：1. 轴承质量：轴承的质量对寿命有重要影响。

选择质量可靠的轴承制造商和供应商，确保轴承的质量合格。

《机械设计基础》目录第一章绪论11 机械设计的基本概念12 机械设计的发展历程13 机械设计的重要性及应用领域第二章机械设计的基本原则和方法21 机械设计的基本原则211 功能满足原则212 可靠性原则213 经济性原则214 安全性原则22 机械设计的方法221 传统设计方法222 现代设计方法223 创新设计方法第三章机械零件的强度31 材料的力学性能311 拉伸试验与应力应变曲线312 硬度313 冲击韧性314 疲劳强度32 机械零件的疲劳强度计算321 疲劳曲线和疲劳极限322 影响机械零件疲劳强度的因素323 稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算324 不稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算第四章摩擦、磨损及润滑41 摩擦的种类及特性411 干摩擦412 边界摩擦413 流体摩擦414 混合摩擦42 磨损的类型及机理421 粘着磨损422 磨粒磨损423 疲劳磨损424 腐蚀磨损43 润滑的作用及润滑剂的选择431 润滑的作用432 润滑剂的种类433 润滑剂的选择第五章螺纹连接51 螺纹的类型和特点511 螺纹的分类512 普通螺纹的主要参数52 螺纹连接的类型和标准连接件521 螺纹连接的类型522 标准连接件53 螺纹连接的预紧和防松531 预紧的目的和方法532 防松的原理和方法54 螺纹连接的强度计算541 松螺栓连接的强度计算542 紧螺栓连接的强度计算第六章键、花键和销连接61 键连接611 平键连接612 半圆键连接613 楔键连接614 切向键连接62 花键连接621 花键连接的类型和特点622 花键连接的强度计算63 销连接631 销的类型和用途632 销连接的强度计算第七章带传动71 带传动的类型和工作原理711 平带传动712 V 带传动713 同步带传动72 V 带和带轮721 V 带的结构和标准722 带轮的结构和材料73 带传动的工作情况分析731 带传动中的力分析732 带的应力分析733 带传动的弹性滑动和打滑74 带传动的设计计算741 设计准则和原始数据742 设计计算的内容和步骤第八章链传动81 链传动的类型和特点811 滚子链传动812 齿形链传动82 链条和链轮821 链条的结构和标准822 链轮的结构和材料83 链传动的运动特性和受力分析831 链传动的运动不均匀性832 链传动的受力分析84 链传动的设计计算841 设计准则和原始数据842 设计计算的内容和步骤第九章齿轮传动91 齿轮传动的类型和特点911 圆柱齿轮传动912 锥齿轮传动913 蜗杆蜗轮传动92 齿轮的失效形式和设计准则921 轮齿的失效形式922 设计准则93 齿轮的材料和热处理931 齿轮常用材料932 齿轮的热处理94 直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算941 受力分析942 强度计算95 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算951 受力分析952 强度计算96 锥齿轮传动的受力分析和强度计算961 受力分析962 强度计算97 蜗杆蜗轮传动的受力分析和强度计算971 受力分析972 强度计算第十章蜗杆传动101 蜗杆传动的类型和特点102 蜗杆和蜗轮的结构103 蜗杆传动的失效形式和设计准则104 蜗杆传动的材料和热处理105 蜗杆传动的受力分析和强度计算106 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第十一章轴111 轴的分类和材料1111 轴的分类1112 轴的材料112 轴的结构设计1121 轴上零件的定位和固定1122 轴的结构工艺性113 轴的强度计算1131 按扭转强度计算1132 按弯扭合成强度计算1133 轴的疲劳强度校核第十二章滑动轴承121 滑动轴承的类型和结构1211 整体式滑动轴承1212 剖分式滑动轴承1213 调心式滑动轴承122 滑动轴承的材料1221 金属材料1222 非金属材料123 滑动轴承的润滑1231 润滑剂的选择1232 润滑方式124 非液体摩擦滑动轴承的设计计算第十三章滚动轴承131 滚动轴承的类型和特点1311 滚动轴承的分类1312 滚动轴承的特点132 滚动轴承的代号1321 基本代号1322 前置代号和后置代号133 滚动轴承的选择1331 类型选择1332 尺寸选择134 滚动轴承的组合设计1341 轴承的固定1342 轴承的配合1343 轴承的装拆1344 滚动轴承的润滑和密封第十四章联轴器和离合器141 联轴器1411 联轴器的类型和特点1412 联轴器的选择142 离合器1421 离合器的类型和特点1422 离合器的选择第十五章弹簧151 弹簧的类型和特点152 弹簧的材料和制造153 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算第十六章机械系统设计161 机械系统设计的任务和过程162 机械系统总体方案设计163 机械系统的执行系统设计164 机械系统的传动系统设计165 机械系统的支承系统设计第十七章机械设计中的创新思维171 创新思维的概念和特点172 创新思维在机械设计中的应用173 培养创新思维的方法和途径第十八章机械设计实例分析181 简单机械装置的设计实例182 复杂机械系统的设计实例183 设计实例中的经验教训和改进方向。

—－可编辑修改，可打印——别找了你想要的都有！精品教育资料——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务——全力满足教学需求，真实规划教学环节最新全面教学资源，打造完美教学模式《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。

机械设计基础试题库一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。

……（√）2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。

（×）4、机构是具有确定相对运动的构件组合。

………………………………（√）5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。

………………（√）6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。

……（×）7、连杆是一个构件，也是一个零件。

………………………（√）8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。

………………………………（×）二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ）A．机构B．构件C．部件D．零件2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ）A．是否能完成有用的机械功或转换机械能B．是否由许多构件组合而成C．各构件间能否产生相对运动D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ）A．构件是机器零件组合而成的。

B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ）A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ）A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂C．汽车的轮子D．空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。

车床上的主轴属于（执行）部分。

2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。

3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。

4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。

5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。

机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。

2 平面机构一、填空题(每空一分)2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。

机械设计基础模块十一一、填空1、根据轴的承载情况，工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴；主要承受转矩的轴称为传动轴；只承受弯矩的轴称为心轴。

2、根据轴的承载情况，自行车的前后轴属于固定心轴。

3、一个阶梯轴由轴头，轴颈，轴身三部分组成。

4、机械零件的磨损过程分三个阶段：跑合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。

5、两摩擦面之间的典型摩擦状态有干摩擦状态、边界摩擦状态、混合摩擦状态和流体摩擦状态。

6、滚动轴承内、外圈轴线的夹角称为偏转角，各类轴承对允许的偏转角都有一定的限制，允许的偏转角越大，则轴承的调心性能越好。

7、滚动轴承支点轴向固定的结构型式有：双支点单向固定（全固式）；单支点双向固定（固游式）；两端游动（全游式）。

8、选择联轴器的类型可根据传递载荷、工作转速、两轴的对中性。

9、可移式联轴器中，根据补偿位移方法的不同分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。

10、根据联轴器的分类，万向联轴器属于刚性可移式联轴器，套筒联轴器属于固定式联轴器。

二、选择1、下列各轴中，属于转轴的是（A ）。

A．减速器中的齿轮轴；B. 自行车的前、后轴；C．铁路机车的轮轴；D. 滑轮轴。

2、一般二级齿轮减速器的中间轴是（D ）。

A．传动轴；B．固定心轴；C．转动心轴；D．转轴。

3、减速器中，齿轮轴的承载能力主要受到（B ）的限制。

A．短期过载下的静强度；B．疲劳强度；C．脆性破坏；D．刚度。

4、轴环的用途是（D ）。

A．作为加工时的轴向定位；B．使轴上零件获得轴向定位；C．提高轴的强度；D．提高轴的刚度。

5、当采用轴肩定位轴上零件时，零件轴孔的倒角应（A ）轴肩的过渡圆角半径。

A．大于；B．小于；C．大于或等于；D．小于或等于。

6、定位滚动轴承的轴肩高度应（B ）滚动轴承内圈厚度，以便于拆卸轴承。

A．大于；B．小于；C．大于或等于；D．等于。

7、为了保证轴上零件的定位可靠，应使其轮毂长度（A ）安装轮毂的轴头长度。

A．大于；B．小于；C．等于；D．大于或等于。