㈠ 轴承寿命的计算公式以标准SKF为例!
以下是关于SKF轴承机械使用的寿命表,该表格为正常安装后的SKF轴承使用寿命估算值,不受型号限制,但受到安装及工作环境限制。
机械类型:家用电器,农业机械,医疗设备,仪器设备约定;工作时间:300-3000
机械类型:短时间间接性的使用,电动工具,车间起重设备,建筑设备和机械约定;工作时间:3000-8000
机械类型:短时间或间歇性使用的设备,但要求较高的运行可靠性,例如升降机(电梯)用于包装货物的起重机械或吊索轮约定;工作时间:8000-12000
机械类型:每天工作8小时,但并非全部时间运行的机械,一般使用齿轮传动结构,例如工业电机,转盘式碎石机约定;工作时间:10000-250000
机械类型:每天工作8小时,但并非全部时间运行的机械,例如机床,木材机械,连续生产的机械,例如起重机械,通风设备,输送机,印刷设备,分离机,离心机等约定;工作时间:20000-30000
机械类型:24小时运转的机械,轧钢厂用的齿轮,中型电机,压缩机,采矿用起重机,泵或纺织机械;工作时间:40000-50000
机械类型:风电机械设备,包括主轴,摆动机构,齿轮箱,发电机轴承;工作时间:30000-100000
机械类型:自来水厂用的机械,如转炉,电缆搅股架等;工作时间:60000-100000
机械类型:大型电机,发电厂设备,矿井水泵,矿场用通风设备,远洋轮的主轴轴承;工作时间:>100000
㈡ 轴承校核是干嘛
滚动轴承的校核计算
1基本概念
1.轴承寿命:轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。
批量生产的元件,由于材料的不均匀性,导致轴承的寿命有很大的离散性,最长和最短的寿命可达几十倍,必须采用统计的方法进行处理。
2.基本额定寿命:是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命,以符号L10(r)或L10h(h)表示。
3.基本额定动载荷(C):基本额定寿命为一百万转(106)时轴承所能承受的恒定载荷。即在基本额定动载荷作用下,轴承可以工作106转而不发生点蚀失效,其可靠度为90%。基本额定动载荷大,轴承抗疲劳的承载能力相应较强。
4.基本额定静载荷(径向C0r,轴向C0a):是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。
在设计中常用到滚动轴承的三个基本参数:满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr(径向)或Ca(轴向),满足一定静强度要求的基本额定静强度C0r(径向)或C0a(轴向)和控制轴承磨损的极限转速N0。各种轴承性能指标值C、C0、N0等可查有关手册。
2寿命校核计算公式
滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低,寿命与载荷的关系曲线如图17-6,其曲线方程为
PεL10=常数
其中P-当量动载荷,N;L10-基本额定寿命,常以106r为单位(当寿命为一百万转时,L10=1);ε-寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3。
由手册查得的基本额定动载荷C是以L10=1、可靠度为90%为依据的。由此可得当轴承的当量动载荷为P时以转速为单位的基本额定寿命L10为
Cε×1=Pε×L10
L10=(C/P)ε106r (17.6)
若轴承工作转速为n r/min,可求出以小时数为单位的基本额定寿命h(17.7)
应取L10≥Lh'。Lh'为轴承的预期使用寿命。通常参照机器大修期限的预期使用寿命。
若已知轴承的当量动载荷P和预期使用寿命Lh',则可按下式求得相应的计算额定动载荷C',它与所选用轴承型号的C值必须满足下式要求N(17.8)
3当量动载荷
在实际工况中,滚动轴承常同时受径向和轴向联合载荷,为了计算轴承寿命时将基本额定动载荷与实际载荷在相同条件下比较,需将实际工作载荷转化为当量动载荷。在当量动载荷作用下,轴承的寿命与实际联合载荷下轴承的寿命相同。当量动载荷P的计算公式是
P=XFr+YFa
式中Fr-径向载荷,N;Fa-轴向载荷,N;X,Y-径向动载荷系数和轴向动载荷系数,由表17-7查取。
4角接触轴承的载荷计算
对"3"、"7"类轴承,由于本身结构的特点,当有径向力作用时会产生派生S,在计算时应考虑。
1.装配形式必须成对安装:正装(或称为"面对面")-两支点距离较短;见图17-7a。反装(或成为"背靠背")-两指点距离较长,适用于悬臂安装传动件的轴承,见图17-7b。
2.轴承作用力在轴上的作用点
轴上支点是在滚动体与滚道接触点法线与轴线交点上,见图17-8。图中的O,距外端面的距离为a,此值可查手册。
3.轴向力的计算
分析角接触轴承所受的轴向载荷要同时考虑由径向力引起的附加轴向力和作用于轴上的其他工作轴向力,根据具体情况由力的平衡关系进行计算。
FR和FA分别为作用于轴上的径向和轴向载荷,两轴承的径向反力为Fr1及Fr2,相应产生的附加轴向力则为Fs1和Fs2。作用于轴上的各轴向力如图17-10。
根据轴的平衡关系按下列两种情况分析轴承Ⅰ、Ⅱ所受的轴向力:
-如果FS1+FA>Fs2(图17-11),轴有向右移动的趋势,使轴承Ⅱ"压紧",轴的右端将通过轴承Ⅱ受一平衡反力Fs2',由此可求出轴承Ⅱ的轴向力为
Fa2=Fs2+Fs2'=Fs1+FA
因轴承Ⅰ只受附加轴向力,故
Fa1=FS1
-如果FS1+FAs2(图17-12),轴有向左移动的趋势,使轴承Ⅰ"压紧",此时轴的左端将通过轴承Ⅰ受一平衡反力Fs1',由此可求出两轴承上的轴向力分别为
Fa1=Fs1+FS1'=Fs2-FA
Fa2=Fs2
计算角接触轴承轴向力的方法可归纳如下:1)判明轴上全部轴向力(包括外载荷和轴承的附加轴向力)合力的指向,确定"压紧"端轴承;2)"压紧"端轴承的轴向力等于除本身的附加轴向力外其他所有轴向力的代数和;3)另一端轴承的轴向力等于它本身的附加轴向力。
5静载荷及极限转速计算公式
1.静载荷计算
静载荷是指轴承套圈相对转速为零时作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在静载荷作用下产生过大的接触应力和永久变形,需进行静载荷计算。按额定静载荷选择轴承,其基本公式为
C0≥C0'=S0P0
式中C0-基本额定静载荷,N;C0'-计算额定静载荷,N;P0-当量静载荷,N;S0-安全系数。
静止轴承、缓慢摆动或转速极低的轴承,安全系数可参考表17-9选取。
若轴承转速较低,对运转精度和摩擦力矩要求不高时,允许有较大的接触应力,可取S0<1。推力调心滚子轴承,不论是否旋转,均应取S0≥4。
2.极限转速
滚动轴承转速过高时会使摩擦面间产生高温,影响润滑剂性能,破坏油膜,从而导致滚动体回火或元件胶合失效。
滚动轴承的极限转速N0是指轴承在一定的工作条件下,达到所能承受最高热平衡温度时的转速值。轴承的工作转速应低于其极限转速。
滚动轴承性能表中所给出的极限转速值分别是在脂润滑和油润滑条件下确定的,且仅适用于0级公差、润滑冷却正常、与刚性轴承座和轴配合、轴承载荷P≤0.1C(C为轴承的基本额定动载荷,向心轴承只受径向载荷,推力轴承只受轴向载荷)的轴承。
当滚动轴承载荷P>0.1C时,接触应力将增大;轴承承受联合载荷时,受载滚动体将增加,这都会增大轴承接触表面间的摩擦,使润滑状态变坏。此时,极限转速值应修正,实际许用转速值可按下式计算
N=f1f2N0
式中N-实际许用转速,r/min;N0-轴承的极限转速,r/min;f1-载荷系数;f2-载荷分布系数。
㈢ 滚动轴承的额定寿命是指什么
滚动轴承中任一元件出现接触疲劳磨损前的运转总转数或在一定转速下的总工作时数,称为轴承寿滚动轴承的寿命参差很大,同一批生产的轴承在相同条件下运转,其寿命可相差数倍甚至数十倍。同一批轴承中的90%在疲劳剥落前能达到或超过的总转数(或工作时数)时称为额定寿命L。
额定寿命为100万转时所能承受的载荷为额定动负荷C。承受载荷最大的滚动体与滚道接触处的塑性变形量之和达到万分之一滚动体直径时,所能承受的负荷为额定静负荷C0。额定负荷越大,轴承的负荷能力越强。向心轴承的额定负荷是纯径向负荷,推力轴承的额定载荷是纯轴向载荷。轴承的实际负荷情况常与额定负荷不同,须换算成当量负荷。
在当量动负荷P作用下,轴承的寿命与实际负荷条件下的寿命相同。在当量静负荷P0作用下,负荷最大的滚动体和滚道接触处的总塑性变形量与实际载荷条件下的相同。轴承的额定寿命、额定动负荷与当量动负荷之间的关系为
(3)轴承寿命计算中c0怎么用扩展阅读:
正确使用
1、轴承的拆装
轴承安装前应清洗干净。安装时,应使用专用工具将辅承平直均匀地压入,不要用手锤敲击,特别禁止直接在轴承上敲击。当轴承座圈与座孔配合松动时,应当修复座孔或更换轴承,不要采用在轴承配合表面上打麻点或垫铜皮的方法勉强使用。轴承拆卸时应使用合适的拉器将轴承拉出,不要用凿子、手锤等敲击轴承。
2、轴承的润滑
滚动轴承常用的润滑剂有润滑油和润滑脂两种。当轴的圆周速度小于4-5m/s时,或汽车上不能使用润滑油润滑的部位,都采用润滑脂润滑。润滑脂润滑的优点是密封结构简单,润滑脂不易流失,受温度影响不大,加一次润滑脂可以使用较长的时间。
使用润滑脂要注意两个问题,一是要按汽车说明书的要求,选用合适牌号的润滑脂。例如,汽车水泵轴承就不宜选用纳基润滑脂,因其耐水性较差。二是加入轴承中的润滑脂要适量,一般只充填轴承空腔的1/2-l/3为宜,过多不但无用,还会增加轴承的运转阻力,使之升温发热。特别要注意的是汽车轮毂轴承,要提倡“空毂润滑”,即只在轴承上涂一层适量的润滑脂即可,否则,不但浪费和散热不良,还会使润滑脂受热外溢,可能影响制动性能。
润滑油润滑的优点是摩擦阻力小,并能散热,主要用于高速和工作环境温度较高的轴承。润滑油的牌号要按汽车说明书的要求选用,并接汽车保养周期及时更换,放出旧油后要对机构进行清洗后再加新油,加油应加到规定的标线,或与加油口平齐(视汽车具体结构、要求而定),不可多加。
㈣ 滚动轴承的失效形式及选择计算
1.滚动轴承的失效形式
(1)疲劳点蚀:轴承工作时,作用于轴上的力是通过轴承内圈、滚动体、外圈传到机座上,使滚动体与内、外圈滚道的接触表面产生接触应力。由于内、外圈要做相对运动,滚动体沿滚道滚动,所以接触表面的接触应力按脉动循环规律变化。当应力循环次数达到一定值后,在滚动体或内、外圈滚道的表层金属将发生剥落,即形成疲劳点蚀,从而使轴承产生振动和噪声,旋转精度下降,影响机器的正常工作。疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。
(2)塑性变形:当轴承的转速很低(n<10r/min)或间歇摆动时,一般不会发生疲劳点蚀,此时轴承往往因受过大的静载荷或冲击载荷,使内、外圈滚道与滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服点而产生塑性变形,形成不均匀的凹坑,使轴承失效。
2.轴承的寿命与寿命计算
(1)轴承的寿命:滚动轴承的寿命是指轴承中任何一个滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前轴承转过的总转数,或在一定转速下总的工作小时数。
一批类型、尺寸相同的轴承,由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能完全相同,即使在同样条件下工作,各个轴承的寿命也是不同的,寿命最长与最短的相差可达几十倍,因此人们很难预测出单个轴承的具体寿命。为了保证轴承工作的可靠性,在国标中规定以基本额定寿命作为计算依据。
轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承,在同样条件下工作,其中10%的轴承产生疲劳点蚀时转过的总转数,以L10表示。
基本额定寿命为106r时轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷,以C表示。轴承在基本额定动载荷作用下,工作106r不发生疲劳点蚀的可靠度是90%。对于径向接触轴承C是径向载荷,轴向接触轴承C是中心轴向载荷,向心角接触轴承C是载荷的径向分量。各种类型和不同尺寸轴承的C值查机械设计手册。
(2)寿命计算:轴承基本额定寿命的计算式为:
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:L10为轴承的基本额定寿命,106r;FP为当量动载荷,见本节之当量动载荷计算;ε为寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε≈10/3。
实际计算时,人们习惯于以时间Lh(h)作为轴承的寿命。若轴承转速为n(r/min),则轴承寿命计算的另一表达式为
液压动力头岩心钻机设计与使用
当轴承的工作温度高于120℃时,会降低轴承的寿命,影响基本额定动载荷;工作中的冲击和振动,将使轴承实际工作载荷加大,故在计算时应分别引入温度系数ft(表2-11)和载荷系数fp(表2-12)对C值和Fp值加以修正。此时轴承的寿命计算式为:
液压动力头岩心钻机设计与使用
表2-11 温度系数ft
表2-12 载荷系数fp
3.当量动载荷的计算
当量动载荷是一个假想载荷,在这个载荷作用下,轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同。
对于仅能承受径向载荷的圆柱滚子轴承,当量动载荷为轴承的径向载荷Fr,即
液压动力头岩心钻机设计与使用
对于只能承受轴向载荷的推力球轴承,当量动载荷为轴承的轴向载荷Fa,即
液压动力头岩心钻机设计与使用
对于能同时承受径向和轴向载荷的深沟球轴承、调心轴承和向心角接触轴承,当量动载荷的计算式为
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:Fr为轴承所受的径向载荷;Fa为轴承所受的轴向载荷;X为径向载荷系数,见表2-13;Y为轴向载荷系数,见表2-13。
查表2-13时,对于深沟球轴承和7000C型角接触球轴承,需先计算Fa/C0,查出e值,再计算Fα/Fr并与e比较后才能确定X、Y值。
表2-13 径向载荷系数X和轴向载荷系数Y
注:1.C0为轴承的基本额定静载荷,查机械设计手册。
2.e为系数X和Y不同值时Fa/Fr适用范围的界限值。
3.对于Fa/C0的中间值,其e和Y值可由线性内插法求得。
4.向心角接触轴承轴向载荷的计算
如图2-9所示,由于向心角接触轴承有接触角α,故轴承在受到径向载荷作用时,承载区内每一个滚动体的法向力FQi可分解成径向分力FRi和轴向分力FSi。各滚动体轴向分力之和FS(FS=∑iFSi)将使轴承外圈与内圈沿轴向有分离的趋势,故这类轴承都应成对使用反向安装。
图2-9 向心角接触轴承的内部轴向力
FS是在径向载荷作用下产生的轴向力,通常称为内部轴向力,其大小按表2-14所给公式求出,方向(对轴而言)沿轴向由轴承外圈的宽边指向窄边。
向心角接触轴承在成对使用时实际所受的轴向载荷Fa,除与外加轴向载荷FA有关外,还应考虑内部轴向力FS的影响。
表2-14 向心角接触轴承内部轴向力FS
注:Y值查机械设计手册。
图2-10为角接触球轴承的两种安装方式,图2-10a为两外圈的窄边相对,图2-10b为两外圈的宽边相对。FA为外加轴向载荷,FS1、FS2分别为轴承1、2的内部轴向力,两轴承所受的实际轴向载荷,可根据力平衡条件求出。
图2-10 角接触轴承的轴向载荷分析
对于轴承1:因FS2与FA方向相反,故轴承所受轴向载荷应通过比较FS1与FS2-FA的大小来确定。
液压动力头岩心钻机设计与使用
对于轴承2:因FS1与FA方向相同,故轴承所受轴向载荷应通过比较FS2与FS1+FA的大小来确定。
液压动力头岩心钻机设计与使用
如果外加轴向载荷FA方向与图示方向相反,则应取(-FA)代入公式计算。
5.滚动轴承的静载荷计算
轴承静载荷计算的目的是防止轴承产生过大的塑性变形。
轴承在某一载荷作用下,若受载最大的滚动体与内、外圈滚道接触处的接触应力达到:球轴承———4200MPa(调心球轴承4600MPa),滚子轴承———4000MPa,这个载荷称为基本额定静载荷,以C0表示。实践表明,轴承在不超过该载荷作用下能正常工作。因此,基本额定静载荷是轴承静载荷的计算依据。对于径向接触轴承,C0是径向载荷;对于向心角接触轴承,C0是载荷的径向分量;对于轴向接触轴承C0是中心轴向
载荷。轴承在工作时,如果同时承受径向载荷与轴向载荷,则应按当量静载荷进行计算。当量静载荷是一个假想载荷,轴承在这个载荷作用下,受力最大处的滚动体与内、外圈滚道塑性变形量总和与实际载荷作用下塑性变形量总和相等。对于径向接触轴承和向心角接触轴承,当量静载荷是径向载荷;对于轴向接触轴承,当量静载荷是轴向载荷。当量静载荷以FP0表示,它与实际载荷的关系是
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:Fr为轴承所受的径向载荷;Fa为轴承所受的轴向载荷;X0为静径向载荷系数,见表2-15;Y0为静轴向载荷系数,见表2-15。
表2-15 静径向载荷系数X0与静轴向载荷系数Y0
当计算结果FP0<Fr时,应取FP0=Fr
按静载荷计算的强度条件是
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:C0为轴承的基本额定静载荷,查机械设计手册;S0为安全系数,见表2-16。
表2-16 安全系数S0
㈤ 如何进行轴承长寿命的选型
轴承寿命计算公式为:
式中:L10为寿命,单位h;
C为额定动载荷,单位N,查表可得;
n为转速,单位r/min,已知数据;
ε为寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3;
P为当量动载荷,单位N,由计算公式得到
当量动载荷P的计算公式如下:
式中:Fr为径向载荷,Fa为轴向载荷;
X为径向载荷系数,Y为轴向载荷系数
对于只承受径向载荷的轴承X=1,Y=0;
对于只承受轴向载荷的轴承X=0,Y=1;
深沟球轴承既能承受径向载荷又可以承受轴向载荷时,轴向载荷指向哪个轴承,就由此轴承承受轴向载荷,而另一轴承的轴向载荷为零, X、Y的具体求法如下:
例:图1中一轴的两端各采用一个6310型深沟球轴承支承,外部轴向载荷Fa = 1 450 N,则Fa1 = 0; Fa2 = 1 450 N。查表得6310型轴承额定静载荷C0 = 35 600 N。以轴承2为例,根据Fa2/C0=1450/35600=0.04查下表得e=0.24,再判断Fa2/Fr2与e的大小,进而查表得出X、Y的值。
㈥ 轴承的寿命怎么计算
一、额定寿命与额定动载荷
1、轴承寿命
在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿命。
由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿命长短也不相同。若以统计寿命为1单位,最长的相对寿命为4单位,最短的为0.1-0.2单位,最长与最短寿命之比为20-40倍。
为确定轴承寿命的标准,把轴承寿命与可靠性联系起来。
2、额定寿命
同样规格(型号、材料、工艺)的一批轴承,在同样的工作条件下使用,90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。
3、基本额定动载荷
为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时,所能承受的最大载荷为基本额定动载荷,以C表示。
也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。
对于基本额定动载荷
(1)向心轴承是指纯径向载荷
(2)推力球轴承是指纯轴向载荷
(3)向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量
二、轴承寿命的计算公式:
洛阳轴承厂以208轴承为对象,进行大量的试验研究,建立了载荷与寿命的数字关系式和曲线。
式中:
L10--轴承载荷为P时,所具有的基本额定寿命(106转)
C--基本额定动载荷 N
ε--指数
对球轴承:ε=3
对滚子轴承:ε=10/3
P--当量动载荷(N)
把在实际条件下轴承上所承受的载荷: A、R ,转化为实验条件下的载荷称为当量动载荷,对轴承元件来讲这个载荷是变动的,实验研究时,轴承寿命用106转为单位比较方便(记数器),但在实际生产中一般寿命用小时表示,为此须进行转换
L10×106=Lh×60n
所以
滚动轴承寿命计算分为:
1、已知轴承型号、载荷与轴的转速,计算Lh;
2、已知载荷、转速与预期寿命,计算C ,选取轴承型号。
通常取机器的中修或大修界限为轴承的设计寿命,一般取Lh'=5000,对于高温下工作的轴承应引入温度系数ft
Ct=ftC
t ≤120 125 150 200 300
ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60
上两式变为:
对于向心轴承
对于推力轴承
三、当量动载荷P的计算
在实际生产中轴承的工作条件是多种多样的,为此,要把实际工作条件下的载荷折算为假想寿命相同的实验载荷--当量载荷。
对于N0OOO、NU0OOO、NJ0OOO、NA0000只承受径向载荷:Pr=Rfp
对于51000、52000只承受轴向载荷:Pa=Afp
对于其它类型轴承2OOOO、lOO00、20OOO、60000、70000、30000、29000
Pr=fp(XR+YA)
式中:
R--轴承实际上承受的径向载荷
A--轴承实际上承受的轴向载荷
x--径向折算载荷系数
Y--轴向折算载荷系数
fp--载荷系数,考虑载荷和应力的变化、机器惯性等
四、向心推力轴承轴向载荷的计算
1.压力中心
外圈是反力作用线与轴心线交点
对于向力推力轴承
式中: Dm=0.5(D十d)
对于跨度较大的轴,为简化计算假设压力中心在轴承宽度中心。
2.轴向载荷计算
首先介绍:轴承正装图13-13 b),铀承反装图13-13a)
向心推力轴承承受径向载荷时,要产生派生轴向力S,
按表13-7计算:
70000C:S=0.4R 70OOOAC:S=0.7R 70OOOB:S=R
30OOO:S=R/(2Y)
图13--13所示为一对向心推力轴承支承的轴,其上作用载荷为 Fr、Fa
为计算出各轴承上的当量动载荷P必须首先求出R1、A1和R2、A2。根据Fr很容易求出R1、R2;而计算A1、A2时不仅考虑Fa,还应考虑派生轴向力 S1,S2
图b)示为正装,取轴、内圈和滚动体为分离体,在 Fr作用下,轴承外圈对分离体的支反力N分解为R、S
图S2和Fa同向
1)如果 Fa+S2=S1
为保持平衡 A1=Fa+S2 A2=S1
2)如果 Fa+S2>S1时,则轴有向左窜动趋势;为保持平衡,轴承上必受轴承外圈一个平衡力Fb1
轴承1被压紧: A1=Fa+S2=S1+Fb1
轴承2被放松: A2=S1+Fb1-Fa=S2
3)如果 Fa+S2<S1时,则轴有向右窜动趋势,轴承2被压紧,轴承1放松,为保持平衡,轴承2上受轴承外圈平衡力Fb2
被压紧轴承2:A2=S1-Fa=S2+Fb2
被放松轴承1:A1=Fa+S2+Fb2=S1
下面归纳30000、70000轴承计算轴向载荷A的方法:
(l)根据轴承安装结构,先判明轴上全部轴向力合力的指向,分清被压紧和放松轴承,合力由面指向背的轴承被压紧。
(2)被压紧轴承,轴向力 A等于除本身派生轴向力外,其它轴向力的代数和。
(3)被放松轴承,轴向力 A等于它本身派生轴向力。
五、滚动轴承的静载荷
对于转速低或基本不旋转的轴承,滚动接触面上由于接触应力过大,而产生永久的过大凹坑,称为塑性变形,导致冲击振动。为此,应按静强度选择轴承尺寸,同样用额定静载荷表征轴承抵抗塑性变形的能力。
额定静载荷:规范上规定使受载最大滚动体与较弱的套圈滚道上产生永久变形量之和,等于滚动体直径的万分之一时的载荷,作为额定静载荷以 C0示之。
手册上列出了各类各型号轴承的C0 值。
静强度计算
C0≥S0P0
1.当量静载荷P0
(l)6OOOO,30OOO,70OOO,l0OOO,200OOO
P0=X0R+Y0A
式中: X0、Y0 见表13-8
求取的P0如果P0<R时,取P0=R
(2)推力轴承
P0A=A+2.3tgα
2.S0--静强度的安全系数,表13-8
㈦ 滚动轴承的基本额定动载荷C与就基本额定静载荷C0 在概念上有何不同分别针对何种失效形式
额定动载荷C表示达到ISO 281:1990基本额定寿命(1000000转)时的轴承载荷;它用于计算轴承在承受一定载荷下时的寿命。
轴承的基本额定寿命恰好为100万转时,轴承所能承受的载荷,用字母C表示。
并称为径向基本额定动载荷,具体用Cr表示;对推力轴承,指的是纯轴向载荷,并称为轴向基本额定动载荷,具体用Ca表示。
这个基本额定动载荷,对向心轴承,指的是纯径向载荷。
(7)轴承寿命计算中c0怎么用扩展阅读:
基本滚动轴承额定动载荷包含基本额定动载荷和额定静载荷。表征深沟球轴承在旋转(转速n>10r/mim)时的承载能力为基本额定动载荷,表征深沟球轴承在静止或缓慢旋转(转速n≤10r/min)时的承载能力为额定静载荷。
在轴承的轴线方向上产生的载荷。
轴承种类中按照承受轴向载荷能力的从小到大依次是:圆柱滚子轴承<球轴承<圆锥滚子轴承<端面轴承。
其中N型和NU型圆柱滚子轴承是完全不承受轴向载荷的,端面轴承是专门承受轴向载荷的。
㈧ 轴承的使用寿命
一、额定寿命与额定动载荷
1、轴承寿命
在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿命。
由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿命长短也不相同。若以统计寿命为1单位,最长的相对寿命为4单位,最短的为0.1-0.2单位,最长与最短寿命之比为20-40倍。
为确定轴承寿命的标准,把轴承寿命与可靠性联系起来。
2、额定寿命
同样规格(型号、材料、工艺)的一批轴承,在同样的工作条件下使用,90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。
3、基本额定动载荷
为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时,所能承受的最大载荷为基本额定动载荷,以C表示。
也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。
对于基本额定动载荷
(1)向心轴承是指纯径向载荷
(2)推力球轴承是指纯轴向载荷
(3)向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量
二、轴承寿命的计算公式:
洛阳轴承厂以208轴承为对象,进行大量的试验研究,建立了载荷与寿命的数字关系式和曲线。
式中:
L10--轴承载荷为P时,所具有的基本额定寿命(106转)
C--基本额定动载荷 N
ε--指数
对球轴承:ε=3
对滚子轴承:ε=10/3
P--当量动载荷(N)
把在实际条件下轴承上所承受的载荷: A、R ,转化为实验条件下的载荷称为当量动载荷,对轴承元件来讲这个载荷是变动的,实验研究时,轴承寿命用106转为单位比较方便(记数器),但在实际生产中一般寿命用小时表示,为此须进行转换
L10×106=Lh×60n
所以
滚动轴承寿命计算分为:
1、已知轴承型号、载荷与轴的转速,计算Lh;
2、已知载荷、转速与预期寿命,计算C ,选取轴承型号。
通常取机器的中修或大修界限为轴承的设计寿命,一般取Lh'=5000,对于高温下工作的轴承应引入温度系数ft
Ct=ftC
t ≤120 125 150 200 300
ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60
上两式变为:
对于向心轴承
对于推力轴承
三、当量动载荷P的计算
在实际生产中轴承的工作条件是多种多样的,为此,要把实际工作条件下的载荷折算为假想寿命相同的实验载荷--当量载荷。
对于N0OOO、NU0OOO、NJ0OOO、NA0000只承受径向载荷:Pr=Rfp
对于51000、52000只承受轴向载荷:Pa=Afp
对于其它类型轴承2OOOO、lOO00、20OOO、60000、70000、30000、29000
Pr=fp(XR+YA)
式中:
R--轴承实际上承受的径向载荷
A--轴承实际上承受的轴向载荷
x--径向折算载荷系数
Y--轴向折算载荷系数
fp--载荷系数,考虑载荷和应力的变化、机器惯性等
四、向心推力轴承轴向载荷的计算
1.压力中心
外圈是反力作用线与轴心线交点
对于向力推力轴承
式中: Dm=0.5(D十d)
对于跨度较大的轴,为简化计算假设压力中心在轴承宽度中心。
2.轴向载荷计算
首先介绍:轴承正装图13-13 b),铀承反装图13-13a)
向心推力轴承承受径向载荷时,要产生派生轴向力S,
按表13-7计算:
70000C:S=0.4R 70OOOAC:S=0.7R 70OOOB:S=R
30OOO:S=R/(2Y)
图13--13所示为一对向心推力轴承支承的轴,其上作用载荷为 Fr、Fa
为计算出各轴承上的当量动载荷P必须首先求出R1、A1和R2、A2。根据Fr很容易求出R1、R2;而计算A1、A2时不仅考虑Fa,还应考虑派生轴向力 S1,S2
图b)示为正装,取轴、内圈和滚动体为分离体,在 Fr作用下,轴承外圈对分离体的支反力N分解为R、S
图S2和Fa同向
1)如果 Fa+S2=S1
为保持平衡 A1=Fa+S2 A2=S1
2)如果 Fa+S2>S1时,则轴有向左窜动趋势;为保持平衡,轴承上必受轴承外圈一个平衡力Fb1
轴承1被压紧: A1=Fa+S2=S1+Fb1
轴承2被放松: A2=S1+Fb1-Fa=S2
3)如果 Fa+S2<S1时,则轴有向右窜动趋势,轴承2被压紧,轴承1放松,为保持平衡,轴承2上受轴承外圈平衡力Fb2
被压紧轴承2:A2=S1-Fa=S2+Fb2
被放松轴承1:A1=Fa+S2+Fb2=S1
下面归纳30000、70000轴承计算轴向载荷A的方法:
(l)根据轴承安装结构,先判明轴上全部轴向力合力的指向,分清被压紧和放松轴承,合力由面指向背的轴承被压紧。
(2)被压紧轴承,轴向力 A等于除本身派生轴向力外,其它轴向力的代数和。
(3)被放松轴承,轴向力 A等于它本身派生轴向力。
五、滚动轴承的静载荷
对于转速低或基本不旋转的轴承,滚动接触面上由于接触应力过大,而产生永久的过大凹坑,称为塑性变形,导致冲击振动。为此,应按静强度选择轴承尺寸,同样用额定静载荷表征轴承抵抗塑性变形的能力。
额定静载荷:规范上规定使受载最大滚动体与较弱的套圈滚道上产生永久变形量之和,等于滚动体直径的万分之一时的载荷,作为额定静载荷以 C0示之。
手册上列出了各类各型号轴承的C0 值。
静强度计算
C0≥S0P0
1.当量静载荷P0
(l)6OOOO,30OOO,70OOO,l0OOO,200OOO
P0=X0R+Y0A
式中: X0、Y0 见表13-8
求取的P0如果P0<R时,取P0=R
(2)推力轴承
P0A=A+2.3tgα
2.S0--静强度的安全系数,表13-8