2024年機(jī)械工程師機(jī)械原理軸承選型與維護(hù)綜合應(yīng)用第一部分：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題（共20題，每題1分）1.軸承的基本額定動(dòng)載荷是指軸承在（）條件下，當(dāng)基本額定壽命達(dá)到一定值時(shí)，所能承受的載荷。A.恒定轉(zhuǎn)速B.變化轉(zhuǎn)速C.恒定載荷D.變化載荷【答案】A【解析】基本額定動(dòng)載荷是指軸承在恒定轉(zhuǎn)速和載荷條件下，基本額定壽命達(dá)到特定值（如10^6轉(zhuǎn)）時(shí)所能承受的載荷。選項(xiàng)B、C、D均不符合定義。2.對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承，應(yīng)優(yōu)先選用（）。A.深溝球軸承B.圓錐滾子軸承C.推力球軸承D.調(diào)心滾子軸承【答案】A【解析】深溝球軸承摩擦系數(shù)小、極限轉(zhuǎn)速高，適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)。圓錐滾子軸承極限轉(zhuǎn)速較低，推力球軸承僅適用于單向承載，調(diào)心滾子軸承適用于重載和調(diào)心需求。3.軸承預(yù)緊的主要目的是（）。A.提高軸承壽命B.增加軸承剛度C.減少軸承振動(dòng)D.以上都是【答案】D【解析】預(yù)緊通過消除軸承內(nèi)部間隙，可同時(shí)提高軸承剛度、壽命和降低振動(dòng)。4.滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算公式中，載荷系數(shù)fA主要考慮（）。A.軸向載荷的影響B(tài).徑向載荷的影響C.工作條件對(duì)軸承壽命的影響D.軸承類型的影響【答案】C【解析】fA是考慮工作轉(zhuǎn)速、載荷變化等實(shí)際工況對(duì)軸承壽命修正的系數(shù)，與軸承類型無關(guān)。5.軸承潤(rùn)滑脂適用于（）工況。A.高溫高速B.高速重載C.低速重載或擺動(dòng)D.微型軸承【答案】C【解析】潤(rùn)滑脂密封性好、承載能力強(qiáng)，適用于低速重載或擺動(dòng)工況，高溫高速易失效。6.軸承溫度過高通常表明（）。A.潤(rùn)滑脂過多B.潤(rùn)滑脂過少C.軸承安裝過緊D.軸承損壞【答案】C【解析】安裝過緊會(huì)增大摩擦，導(dǎo)致溫度升高。潤(rùn)滑脂過多或過少都會(huì)異常發(fā)熱，但過緊最常見。7.安裝滾動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)使用（）工具。A.錘子B.液壓套筒C.扳手D.鉗子【答案】B【解析】液壓套筒能均勻施加壓力，避免損傷軸承。錘子沖擊易損壞軸承，扳手和鉗子不適用于軸承安裝。8.軸承的極限轉(zhuǎn)速主要取決于（）。A.軸承材料B.潤(rùn)滑方式C.軸承類型和結(jié)構(gòu)D.軸承尺寸【答案】C【解析】不同類型和結(jié)構(gòu)的軸承（如球軸承比滾子軸承轉(zhuǎn)速高）極限轉(zhuǎn)速差異顯著，尺寸和材料是次要因素。9.軸承密封的主要目的是（）。A.防止?jié)櫥魇.防止外界灰塵進(jìn)入C.降低軸承溫度D.以上都是【答案】D【解析】密封作用是防止?jié)櫥魇Ш屯饨缥廴疚镞M(jìn)入，同時(shí)也能一定程度上降低摩擦熱。10.軸承游隙選擇過大可能導(dǎo)致（）。A.振動(dòng)加劇B.承載能力下降C.溫度升高D.以上都是【答案】B【解析】游隙過大導(dǎo)致軸承剛度和接觸角減小，承載能力下降。振動(dòng)和溫度升高是伴隨現(xiàn)象而非主因。11.滾動(dòng)軸承的疲勞壽命與載荷的關(guān)系符合（）。A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.對(duì)數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系【答案】D【解析】根據(jù)赫茲公式，軸承壽命L與載荷P的冪函數(shù)成反比（L∝P^(-x)，x≈3）。12.軸承配置時(shí)，兩端固定適用于（）。A.短軸B.長(zhǎng)軸C.跨度較大的軸D.承受彎矩大的軸【答案】A【解析】?jī)啥斯潭沙惺茌^大徑向力，但僅適用于短軸，長(zhǎng)軸會(huì)產(chǎn)生熱變形。13.滾動(dòng)軸承的徑向接觸角越大，其（）。A.承載能力越高B.承載能力越低C.極限轉(zhuǎn)速越高D.摩擦系數(shù)越小【答案】A【解析】接觸角越大（如圓錐滾子），軸向承載能力越強(qiáng)，徑向承載能力相對(duì)降低。14.軸承潤(rùn)滑的目的是（）。A.減少磨損B.降低溫度C.防止銹蝕D.以上都是【答案】D【解析】潤(rùn)滑通過形成油膜減少摩擦磨損、散熱降溫、隔絕空氣防銹。15.軸承工作時(shí)的噪聲主要來源于（）。A.潤(rùn)滑脂干磨B.保持架變形C.滾動(dòng)體與滾道接觸D.軸承松動(dòng)【答案】C【解析】軸承噪聲主要是由滾動(dòng)體與滾道的高頻接觸振動(dòng)產(chǎn)生，其他是誘因或伴隨現(xiàn)象。16.軸承的壽命計(jì)算中，基本額定壽命是指（）。A.10%的軸承損壞壽命B.90%的軸承損壞壽命C.平均壽命D.最短壽命【答案】A【解析】基本額定壽命指一批軸承中10%發(fā)生疲勞破壞前的壽命，非平均值或最短值。17.軸承的額定靜載荷是指（）。A.使軸承產(chǎn)生10%塑性變形的載荷B.使軸承產(chǎn)生50%塑性變形的載荷C.軸承能承受的最大載荷D.軸承的基本額定載荷【答案】A【解析】額定靜載荷是使?jié)L動(dòng)體和滾道接觸面產(chǎn)生總永久變形量為材料永久變形的10%時(shí)的載荷。18.軸承安裝時(shí)，若軸承旋轉(zhuǎn)不靈活，可能原因是（）。A.潤(rùn)滑脂過多B.潤(rùn)滑脂過少C.安裝偏心D.軸承損壞【答案】C【解析】安裝偏心會(huì)使接觸應(yīng)力不均，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)卡滯。潤(rùn)滑問題通常是潤(rùn)滑脂狀態(tài)不當(dāng)。19.對(duì)于重載低速的軸承，應(yīng)優(yōu)先選用（）。A.深溝球軸承B.圓錐滾子軸承C.推力球軸承D.調(diào)心滾子軸承【答案】D【解析】調(diào)心滾子軸承接觸角大、承載能力強(qiáng)，適合重載低速，且能補(bǔ)償軸的偏斜。20.軸承密封件的選擇應(yīng)考慮（）。A.工作溫度B.潤(rùn)滑介質(zhì)C.軸頸轉(zhuǎn)速D.以上都是【答案】D【解析】密封件需適應(yīng)溫度、介質(zhì)特性及轉(zhuǎn)速要求，綜合因素決定。---第二部分：多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）21.影響滾動(dòng)軸承壽命的主要因素包括（）。A.軸承材料B.工作轉(zhuǎn)速C.載荷變化率D.潤(rùn)滑條件E.軸承精度【答案】B、C、D【解析】壽命受工作轉(zhuǎn)速（影響摩擦熱和疲勞）、載荷變化率（影響應(yīng)力循環(huán)）、潤(rùn)滑條件（油膜厚度和穩(wěn)定性）影響顯著。材料和精度主要影響初始性能和極限壽命。22.軸承預(yù)緊的常用方法有（）。A.選用較大尺寸的軸承B.修磨軸承內(nèi)圈或外圈C.組合不同尺寸的軸承D.使用過盈配合E.調(diào)整軸承端蓋間隙【答案】B、D【解析】預(yù)緊通過軸承與軸/座孔的過盈配合（D）或修磨（B）實(shí)現(xiàn)。其他選項(xiàng)與預(yù)緊無關(guān)。23.軸承潤(rùn)滑脂的選用應(yīng)考慮（）。A.工作溫度范圍B.化學(xué)兼容性C.滴點(diǎn)D.漏失性E.軸承類型【答案】A、B、C【解析】需考慮溫度適應(yīng)性（A）、與密封件/潤(rùn)滑劑的兼容性（B）、滴點(diǎn)是否高于工作溫度（C）。漏失性（D）和類型（E）是次要因素。24.軸承配置方式的選擇依據(jù)包括（）。A.軸的長(zhǎng)度B.軸的剛度C.軸承受力情況D.軸的支承跨距E.工作溫度【答案】A、C、D【解析】配置方式（固定、游動(dòng)、調(diào)心）主要取決于軸長(zhǎng)（A）、受力（C）和跨距（D），軸剛度和溫度是影響因素但非決定性。25.軸承工作失效形式包括（）。A.疲勞點(diǎn)蝕B.塑性變形C.膠合D.磨損E.裂紋【答案】A、B、C、D【解析】失效形式包括疲勞點(diǎn)蝕（A）、塑性變形（B）、膠合（C）、磨損（D）。裂紋（E）通常是前述失效的先兆而非獨(dú)立形式。26.影響軸承極限轉(zhuǎn)速的因素有（）。A.潤(rùn)滑脂粘度B.軸承精度C.滾動(dòng)體轉(zhuǎn)速D.潤(rùn)滑方式E.軸承游隙【答案】B、C、D、E【解析】極限轉(zhuǎn)速受軸承精度（B）、滾動(dòng)體轉(zhuǎn)速（C）、潤(rùn)滑方式（油比脂快）和游隙（小游隙高速性好）影響。粘度（A）主要影響脂，大粘度反而不利于高速。27.軸承安裝時(shí)需注意（）。A.清潔度B.安裝力矩C.配合間隙D.旋轉(zhuǎn)方向E.安裝順序【答案】A、B、C、D【解析】安裝需保證清潔（A）、力矩均勻（B）、間隙合適（C）、旋轉(zhuǎn)方向正確（D）。順序（E）一般無特殊要求。28.軸承維護(hù)的內(nèi)容包括（）。A.潤(rùn)滑脂檢查B.溫度監(jiān)測(cè)C.游隙檢查D.旋轉(zhuǎn)聲音分析E.軸承緊固【答案】A、B、C、D【解析】維護(hù)包括潤(rùn)滑狀態(tài)（A）、工作溫度（B）、游隙變化（C）、異常聲音（D）。緊固（E）是安裝內(nèi)容。29.軸承類型選擇需考慮（）。A.承載方向B.軸承轉(zhuǎn)速C.徑向與軸向載荷比D.安裝空間E.成本【答案】A、B、C、D、E【解析】選擇需綜合考慮承載方向（A）、轉(zhuǎn)速（B）、載荷比（C）、空間（D）和成本（E）。30.軸承代號(hào)中的"3"通常表示（）。A.深溝球軸承B.圓錐滾子軸承C.推力球軸承D.調(diào)心滾子軸承E.角接觸球軸承【答案】C【解析】"3"代表推力球軸承，"0"為深溝球，"1"為角接觸球，"2"為調(diào)心球，"3"為推力球，"4"為圓錐滾子。---第三部分：判斷題（共10題，每題1分）31.軸承的基本額定壽命與載荷成反比。【答案】√【解析】根據(jù)軸承壽命公式，壽命與載荷的指數(shù)冪成反比，載荷越大壽命越短。32.軸承的極限轉(zhuǎn)速與潤(rùn)滑脂粘度成正比。【答案】×【解析】粘度越高，摩擦越大，極限轉(zhuǎn)速越低。油潤(rùn)滑通常比脂潤(rùn)滑轉(zhuǎn)速高。33.軸承預(yù)緊能完全消除軸承內(nèi)部的間隙?！敬鸢浮俊痢窘馕觥款A(yù)緊只能部分消除或完全消除徑向間隙，軸向間隙仍存在。34.軸承溫度過高一定是軸承損壞的征兆?！敬鸢浮俊痢窘馕觥窟^熱可能源于安裝過緊、潤(rùn)滑不當(dāng)或過載，也可能是正常工作狀態(tài)（如重載）。35.滾動(dòng)軸承的額定靜載荷總大于額定動(dòng)載荷。【答案】√【解析】額定靜載荷是使軸承產(chǎn)生10%塑性變形的載荷，動(dòng)載荷是疲勞壽命相關(guān)的載荷，前者通常更大。36.軸承密封件的選擇與潤(rùn)滑介質(zhì)無關(guān)?！敬鸢浮俊痢窘馕觥棵芊饧柽m應(yīng)潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油特性（如油性、腐蝕性），否則可能失效。37.軸承配置時(shí)，兩端固定會(huì)導(dǎo)致軸的熱變形累積。【答案】√【解析】固定端限制熱膨脹，導(dǎo)致軸伸長(zhǎng)受壓，可能損壞軸承或軸。38.軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷是實(shí)際載荷的等效值?！敬鸢浮俊獭窘馕觥客ㄟ^引入載荷系數(shù)將復(fù)合載荷折算為單一載荷，用于壽命計(jì)算。39.軸承游隙越大，軸承剛度和靈敏度越高。【答案】×【解析】游隙越大，剛度和靈敏度越低，但運(yùn)轉(zhuǎn)更靈活，適用于輕載小變形場(chǎng)合。40.軸承代號(hào)中的"6"通常表示角接觸球軸承?！敬鸢浮俊獭窘馕觥?6"代表單列角接觸球軸承，"7"為雙列角接觸球，"9"為推力角接觸球。---第四部分：簡(jiǎn)答題（共5題，每題4分）41.簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承預(yù)緊的原理及其主要作用?！敬鸢浮款A(yù)緊是通過使軸承內(nèi)外圈產(chǎn)生相對(duì)位移，消除或減小初始游隙，使軸承在安裝時(shí)即處于壓緊狀態(tài)。主要作用：提高軸承剛度和接觸角，增加承載能力，降低運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲和振動(dòng)，延長(zhǎng)軸承壽命?！窘馕觥款A(yù)緊原理是通過機(jī)械或裝配方法消除軸承間隙。作用包含力學(xué)性能（剛度、承載能力）和運(yùn)行性能（噪聲、振動(dòng)）的提升，壽命也相應(yīng)延長(zhǎng)。這是通過增加接觸壓力實(shí)現(xiàn)的。42.影響滾動(dòng)軸承壽命的主要因素有哪些？如何通過設(shè)計(jì)減小軸承失效風(fēng)險(xiǎn)？【答案】主要因素：載荷大小與變化率、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑條件（脂/油、粘度、清潔度）、工作溫度、軸承材料與精度、安裝質(zhì)量（對(duì)中、緊固）。設(shè)計(jì)減小失效風(fēng)險(xiǎn)：合理選擇軸承類型與尺寸（依據(jù)載荷譜），優(yōu)化潤(rùn)滑方案（選用合適潤(rùn)滑劑、定期維護(hù)），保證安裝精度，考慮熱變形補(bǔ)償?！窘馕觥坑绊憠勖囊蛩睾w力學(xué)（載荷、轉(zhuǎn)速）、環(huán)境（潤(rùn)滑、溫度）、材料（軸承本身）和工藝（安裝）。設(shè)計(jì)措施需系統(tǒng)考慮這些因素，特別是載荷和潤(rùn)滑是關(guān)鍵控制點(diǎn)。43.解釋軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷概念及其在壽命計(jì)算中的作用。【答案】當(dāng)量動(dòng)載荷是考慮實(shí)際復(fù)合載荷（徑向和軸向）對(duì)軸承壽命的綜合影響時(shí)，將其折算為單一載荷。作用：便于統(tǒng)一軸承壽命計(jì)算公式，通過當(dāng)量載荷和載荷系數(shù)，可計(jì)算任意復(fù)合載荷下的軸承壽命，是軸承選型的核心依據(jù)?！窘馕觥慨?dāng)量載荷是軸承制造商通過實(shí)驗(yàn)或理論推導(dǎo)得出的等效載荷，使得壽命計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化。它綜合考慮了不同載荷組合的影響，解決了復(fù)合載荷下壽命估算的復(fù)雜性。44.如何判斷滾動(dòng)軸承是否需要更換？更換時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？【答案】判斷依據(jù)：異常發(fā)熱（溫度過高）、劇烈振動(dòng)或噪聲、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、出現(xiàn)明顯變形或裂紋、潤(rùn)滑脂泄漏嚴(yán)重。更換注意事項(xiàng)：選用同型號(hào)或性能相當(dāng)?shù)男螺S承，保證安裝清潔度和精度，使用正確的安裝工具和方法，確保預(yù)緊和游隙符合要求，潤(rùn)滑脂種類和用量合適。【解析】判斷需結(jié)合溫度、振動(dòng)、運(yùn)行狀態(tài)和外觀檢查。更換時(shí)強(qiáng)調(diào)選型一致性、安裝質(zhì)量（清潔、對(duì)中、力矩）和潤(rùn)滑，這些直接影響新軸承的性能和壽命。45.比較深溝球軸承、圓錐滾子軸承和角接觸球軸承在性能特點(diǎn)上的差異及其適用場(chǎng)合。【答案】深溝球：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、適用范圍廣（中速輕載）、主要承受徑向力，軸向承載能力弱。圓錐滾子：接觸角大、承載能力強(qiáng)（徑向和軸向）、極限轉(zhuǎn)速較低、需成對(duì)安裝并預(yù)緊，適用于重載和剛性好的軸。角接觸球：接觸角非零、可同時(shí)承受徑向和軸向力（需配對(duì)）、高速性能好、極限轉(zhuǎn)速高，適用于高速重載或軸向力較大的場(chǎng)合?！窘馕觥勘容^需突出各自的核心優(yōu)勢(shì)：深溝球的經(jīng)濟(jì)性和通用性，圓錐滾子的高承載力和剛性要求，角接觸球的高速性能和復(fù)合承載能力。適用場(chǎng)合直接對(duì)應(yīng)其特點(diǎn)。---知識(shí)要點(diǎn)梳理本卷重點(diǎn)知識(shí)脈絡(luò)1.軸承選型基礎(chǔ)：載荷計(jì)算（當(dāng)量動(dòng)載荷）、壽命計(jì)算（額定壽命、靜載荷）、極限轉(zhuǎn)速2.軸承類型與特性：各類軸承（球、滾子）的性能比較、適用場(chǎng)合3.軸承配置與安裝：配置方式（固定、游動(dòng)、調(diào)心）、安裝要點(diǎn)（清潔、力矩、預(yù)緊）4.軸承維護(hù)與故障診斷：潤(rùn)滑（脂/油選擇）、檢查（溫度、聲音）、失效模式5.軸承代號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)：基本代號(hào)解讀、選型依據(jù)高頻考點(diǎn)提醒1.當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算與意義2.滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算原理3.不同類型軸承的性能比較（深溝球、圓錐滾子、角接觸球）4.軸承預(yù)緊與游隙的選擇5.軸承常見故障診斷（溫度、振動(dòng)、噪聲）易混淆概念對(duì)比1.額定動(dòng)載荷vs額定靜載荷：動(dòng)載荷關(guān)注疲勞壽命（循環(huán)載荷），靜載荷關(guān)注塑性變形極限（