轴承寿命ft是什么意思

⑴ 普通直线导轨的摩擦系数大概是多少，要实际的，别太理想化的。

直线导轨摩擦系数理论上在0.01至0.02之间，但实际应用中由于安装平行度，为消除间隙采取的预紧，回珠器曲线失真（在高速时体现），内外滚道一致性等因素不可控性太强。常常大于理论值很多。建议按照0.15核算。

计算公式：

对于使用滚柱的直线滚动导轨，额定寿命为：

直线导轨摩擦系数的计算式中

L：额定寿命．km；

C：基本额定动负荷，kN；

PC：计算负荷，LN；

FH：硬度系数；

FT：温度系数；

FC：接触系数，

FW：负荷系数。

由上述两式可以看出，直线滚动导轨的额定寿命受硬度系数fH、温度系数fT、接触系数fC、负荷系数fW的直接影响。

硬度系数

为了充分发挥直线滚动导轨的优良性能，与钢珠或滚柱相接触的导轨表面从表面到适当的深度应具有HRC58～64的硬度。如果因某种原因达不到所要求的硬度，会导致寿命缩短。计算时要将基本额定动负荷C乘以硬度系数fH。

温度系数

直线滚动导轨的工作温度超过100℃时，导轨表面的硬度就会下降，与在常温下使用相比，寿命会缩短，计算时要将基本额定动负荷C乘以温度系数fT。

同时，在高温下运行时，还应考虑材料产生的尺寸改变及润滑方式的不同。

负荷系数

在计算作用于直线滚动导轨上负荷时，必须正确地计算出因物体重量而产生的负荷，包括因运动速度变化而产生的惯性负荷和由于悬重部分而造成的力矩负荷。另外，机床在作往复运动时，常常伴随着振动和冲击，特别是在高速运动时产生的振动及正常工作时因反复起动、停止等操作而产生的冲击等，往往很难正确地计算出来。因此，进行寿命计算时应将基本额定动负荷C乘以表2所示经验负荷系数fw。

接触系数

大多数情况下，为实现直线运动，至少要在导轨上安装两个以上的滚动滑块。然而施加在各个滑块上的负荷受安装精度和滑块自身精度的影响，不一定象计算值那么完全均等。因此，进行寿命计算时应将基本额定动负荷C乘以表1所示的接触系数fC。

⑵ 轴承的计算公式

(一)滚动进口轴承疲劳寿命的校核计算一、基本额定寿命和基本额定动载荷
所谓NSK轴承寿命，对于单个滚动轴承来说，是指其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳点蚀之前，一套圈相对于另一套圈所能运转的转数。
由于对同一批轴承(结构、尺寸、材料、热处理以及加工等完全相同)，在完全相同的工作条件下进行寿命实验，滚动轴承的疲劳寿命是相当离散的，所以只能用基本额定寿命作为选择轴承的标准。
基本额定寿命：是指一批相同的NTN轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承在发生疲劳点蚀以前能运转的总转数(以转为单位)或在一定转速下所能运转的总工作小时数。
基本额定动载荷C：当轴承的基本额定寿命为转时，轴承所能承受的载荷值。基本额定动载荷，对向心FAG轴承，指的是纯径向载荷，并称为径向基本额定动载荷，用表示；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，用表示；对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，指的是使套圈间只产生纯径向位移的载荷的径向分量。
不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值，它表征了不同型号轴承承载能力的大小。二、滚动轴承疲劳寿命计算的基本公式 图9-7nachi轴承的载荷-寿命曲线图9-7是轴承的载荷-寿命曲线，它表示了载荷P与基本额定寿命之间的关系。此曲线用公式表示为：
(转) (9-1)
式中：P 为当量动载荷(N)；
ε 为寿命指数，对于球轴承 ε ＝3；对于滚子轴承 ε ＝10/3。实际计算时，常用小时数表示轴承寿命为：
(h)(9-2)
式中：n为代表INA轴承的转速(r/min)。
温度的变化通常会对轴承元件材料产生影响，轴承硬度将要降低，承载能力下降。所以需引入温度系数 ft (见表9-5)，对寿命计算公式进行修正：
(转)(9-3)
(h)(9-4)表9-5温度系数 ft轴承工作温度(℃) ≤120 125 150 175 200 225 250 300 350
温度系数ft 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.6 0.5 疲劳寿命校核计算应满足的约束条件为
'
式中：' 为koyo轴承预期计算寿命，列于表9-6，可供参考。
如果当量动载荷P和转速n已知，预期计算寿命' 也已被选定，则可从公式(9-5)中计算出轴承应具有的基本额定动载荷' 值，从而可根据' 值选用所需轴承的型号：
(9-5)表9-6推荐的timken轴承预期计算寿命机器类型 预期计算寿命 （h）
不经常使用的仪器或设备，如闸门开闭装置等 300～3000
短期或间断使用的机械，中断使用不致引起严重后果，如手动机械等 3000～8000
间断使用的机械，中断使用后果严重，如发动机辅助设计、流水作业线自动传送装置、长降机、车间吊车、不常使用的机床等 8000～12000
每日8小时工作的机械（利用率较高），如一般的齿轮传动、某些固定电动机等 12000～20000
每日8小时工作的机械（利用率不高），如金属切削机床、连续使用的起重机、木材加工机械、印刷机械等 20000～30000
24小时连续工作的机械，如矿山升降机、纺织机械、泵、电机等 40000～60000
24小时连续工作的机械，中断使用后果严重。如纤维生产或造纸设备、发电站主电机、矿井水泵、船舶浆轴等 100000～200000
三、滚动轴承的当量动载荷
滚动IKO轴承的基本额定动载荷对于向心轴承，是指内圈旋转、外圈静止时的径向载荷，对向心推力轴承，是使滚道半圈受载的载荷的径向分量。对于推力轴承，基本额定动载荷是中心轴向载荷。因此，必须将工作中的实际载荷换算为与基本额定动载荷条件相同的当量动载后才能进行计算。换算后的当量动载荷是一个假想的载荷，用符号表示。在当量动载荷作用下的轴承寿命与工作中的实际载荷作用下的寿命相等。在不变的径向和轴向载荷作用下，当量动载荷的计算公式是：
(9-6a)
式中：为轴承所受的径向载荷(N)，即轴承实际载荷的径向分量；
为轴承所受的轴向载荷(N)，即轴承实际载荷的轴向分量；
为径向载荷系数，将实际径向载荷转化为当量动载荷的修正系数，见表9-7；
为轴向载荷系数，将实际轴向载荷转化为当量动载荷的修正系数，见表9-7。
对于只能承受纯径向载荷的向心圆柱滚子轴承、滚针轴承、螺旋滚子轴承：
＝(9-6b)
对于只能承受纯轴向载荷的推力轴承：
＝(9-6c)
根据轴承的实际工作情况，还需引入载荷系数(表9-8)对其进行修正，修正后的当量动载荷应按下面的公式进行计算：
＝(＋)(9-7a)
＝ (9-7b)
＝ (9-7c)表9-8载荷系数 f p 载荷性质 f p 举例
无冲击或轻微冲击 1.0～1.2 电机、汽轮机、通风机、水泵等
中等冲击或中等惯性力 1.2～1.8 车辆、动力机械、起重机、造纸机、冶金机械、选矿机、卷扬机、机床等
强大冲击 1.8～3.0 破碎机、轧钢机、钻探机、振动筛等 在表9-7中，e为轴向载荷影响系数或称判别系数：
当时，表示轴向载荷的影响较大，计算当量动载荷时必须考虑的作用，此时：
＝(＋)
当时，表示轴向载荷的影响较小，计算当量动载荷时可忽略，此时：
＝注意：
1、在式9-7中，是轴承所受的径向载荷，通常为轴承水平面径向支反力与垂直面径向支反力的矢量和；
2、对于深沟球轴承，其轴向载荷由外界作用在轴上的轴向力决定，所指向的轴承，其所承受的轴向力为外界作用在轴上的轴向力(＝)，另一轴承所承受的轴向力为零；对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承，其轴向力由外界的总轴向作用力与各轴承因径向载荷产生的派生轴向力S之间的平衡条件得出。
四、角接触球轴承与圆锥滚子轴承的轴向载荷的计算。
角接触球轴承和圆锥滚子轴承承受纯径向载荷时，要产生派生的轴向力，图9-7所示为两种不同安装方式时，由纯径向载荷产生派生轴向力的情况。其中：
a)为正装(或称为"面对面"安装，这种安装方式可以使支点中心靠近)(图9-8a)；
b)为反装(或称"背靠背"安装，支点中心距离加长)(图9-8b)。
安装方式不同时，所产生的派生轴向力的方向也不同，但其方向总是由轴承宽度中点指向载荷中心的。 (a)正装 (b)反装图9-8角接触球轴承轴向载荷分析角接触球轴承及圆锥滚子轴承的派生轴向力的大小按表9-9计算。但计算支反力时，若两轴承支点间的距离不是很小，为简便起见，可以轴承宽度中点作为支反力的作用点，这样处理，误差不大。表9-9约有半数滚动体接触时派生轴向力S 的计算公式圆锥滚子轴承 角接触球轴承
70000C(a =15°) 70000AC(a =25°) 70000B(a =40°)
S=Fr/(2Y)① S=0.5Fr S=0.7Fr S=1.1Fr 注：① Y 是对应于表9-7中Fa/Fr>e时的Y 值。
图9-9所示为一成对安装的向心角接触轴承(可以是角接触球轴承或圆锥滚子轴承)，及分别为作用于轴上的径向外载荷及轴向外载荷。两轴承所受的径向载荷为及，相应的派生轴向力为及。 图9-9向心角接触轴承的轴向载荷取轴和轴承内圈为分离体，当轴处于平衡状态时，应满足：
+=
如果+>，如图9-10所示，则轴有右移的趋势，此时右边轴承Ⅱ被"压紧"，左边轴承Ⅰ被"放松"。但实际上轴并没有移动。因此，根据力的平衡关系，作用在轴承Ⅱ的外圈上的力应是＋'，且有：
+=＋'
故
' ＝+－ 图9-10轴向力示意图(S1+FA>S2时)作用在轴承Ⅱ上的总的轴向力为：
＝＋' ＝+(9-8a)
作用在轴承Ⅰ上的轴向力为(即轴承1只受其自身的派生轴向力)：
=(9-8b)
如果+<(见图9-11)。此时轴有左移的趋势，轴承Ⅰ被"压紧"，轴承Ⅱ被"放松"，为了保持轴的平衡，在轴承Ⅰ的外圈上必有一个平衡力' 作用，作与上述同样的分析，得作用在轴承Ⅰ及轴承Ⅱ上的轴向力分别为： 图9-11轴向力示意图(S1+FA<S2时)＝－(9-9a)
＝(9-9b)
综上可知，计算角接触球轴承和圆锥滚子轴承所受轴向力的方法可归结为：
(1) 根据轴承的安装方式及轴承类型，确定轴承派生轴向力、的方向、大小；
(2) 确定轴上的轴向外载荷的方向、大小(即所有外部轴向载荷的代数和)；
(3) 判明轴上全部轴向载荷(包括外载荷和轴承的派生轴向载荷)的合力指向；根据轴承的安装形式，找出被"压紧"的轴承及被"放松"的轴承；
(4) 被"压紧"轴承的轴向载荷等于除本身派生轴向载荷以外的其它所有轴向载荷的代数和(即另一个轴承的派生轴向载荷与外载荷的代数和)；
(5) 被"放松"轴承的轴向载荷等于轴承自身的派生轴向载荷。(二)极限转速校核滚动轴承转速过高，会使摩擦表面间产生很高的温度，影响润滑剂的性能，破坏油膜，从而导致滚动体回火或元件胶合失效。因此，对于高速滚动轴承，除应满足疲劳寿命约束外，还应满足转速的约束，其约束条件为

式中：为滚动轴承的最大工作转速；
为滚动轴承的极限转速。滚动轴承的极限转速值已列入轴承样本中，在有关标准和手册可以查到。但这个转速是指负荷不太大（P≤0.1C，C为基本额定动载荷），冷却条件正常，且轴承公差等级为0级时的最大允许转速。当轴承在重负荷(P>0.1C)下工作时，接触应力将增大；向心轴承受轴向力作用时，将使受载滚动体增加，增大轴承接触表面间的摩擦，使润滑态变坏。这时，要用负荷系数 f1 和负荷分布系数 f2 对手册中的极限转速值进行修正。这样，滚动轴承极限转速的约束条件为：
≤ f1f2
式中：f1、f2的值可从图9-12中查得。 (a)载荷系数 (b)载荷分配系数图9-12载荷系数和载荷分配系数(三)静强度校核由于不转动或转速极低的轴承，其主要的失效形式是产生过大的塑性变形，因此，静强度的校核的目的是要防止轴承元件产生过大的塑性变形。其约束强度条件为
或式中：
S0为轴承静强度安全系数，其值见表9-10；为径向额定静载荷。它是在最大载荷滚动体与滚道接触中心处，引起与下列计算接触应力相当的径向静载荷：对调心球轴承为4600MPa；对所有其它的向心球轴承为4200MPa；对所有向心滚子轴承为4000MPa。对单列角接触球轴承，其径向额定静载荷是指使轴承套圈间仅产生相对纯径向位移的载荷的径向分量。为轴向额定静载荷。它是在最大载荷滚动体与滚道接触中心处，引起与下列计算接触应力相当的中心轴向静载荷：对推力球轴承为4200MPa；对所有推力滚子轴承为4000MPa。为径向当量静载荷。它是指最大载荷滚动体与滚道接触中心处，引起与实际载荷条件下相同接触应力的径向静载荷。为轴向当量静载荷。它是指最大载荷滚动体与滚道接触中心处，引起与实际载荷条件下相同接触应力的轴向静载荷。
、 可从有关设计手册中查到。、可分别按下面的公式进行计算。(1)对深沟球轴承、角接触球轴承、调心球轴承：


(取上两式计算值较大者)(2)向心球轴承和0°的向心滚子轴承：
0°；；
(取上两式计算值较大者)
a＝0°(且仅承受径向载荷的向心滚子轴承)；(3)a＝90°的推力轴承：
＝(4)90°的推力轴承：
＝2.3tga＋对于双向SKF轴承，此公式适用于径向载荷与轴向载荷之比为任意值的情况。对于单向轴承，当/≤0.44ctga时，该公式是可靠的。当/大至0.67ctga时，该公式仍可给出满意的值。式中：和分别为当量静载荷的径向载荷系数和轴向载荷系数，其值见表9-11。
为轴承径向载荷即轴承实际载荷的径向分量(N)；
为轴承轴向载荷即轴承实际载荷的轴向分量(N)；
a 为接触角。表9-10静载荷安全系数轴承使用性况 使用要求、负荷性质及使用场合
旋转轴承 对旋转精度和平稳性要求较高，或受强大冲击负荷
一般情况
对旋转精度和平稳性要求较低，没有冲击或振动 1.2～2.5
0.8～1.2
0.5～0.8
在工作载荷下基本不
旋转或摆动轴承 水坝门装置
吊桥
附加动载荷较小的大型起重机吊钩
附加动载荷很大的小型装卸起重机吊钩 ≥1.0
≥1.5
≥1.0
≥1.6
各种使用场合下的推力调心滚子轴承 ≥2 表9-11系数和的值轴承类型 单列向心球轴承 双列向心球轴承 0°的向心滚子轴承
② ①② ①
深沟球轴承 0.6 0.5 0.6 0.5 0.5 1 0.22ctga 0.44ctga
角接触球轴承a(°) 15
20
25
30
35
40
45 0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5 0.46
0.42
0.38
0.33
0.29
0.26
0.22 1
1
1
1
1
1
1 0.92
0.84
0.76
0.66
0.58
0.52
0.44
圆锥滚子轴承 0.5 0.22ctga 1 0.44ctga
调心球轴承(0°) 0.5 0.22ctga 1 0.44ctga 注：
①对于两套相同的单列深沟球轴承以"背对背"或“面对面”安装(成对安装)在同一轴上作为一个支承整体运转情况下，计算其径向当量静载荷时用双列轴承的和值，以和为作用在该支承上的总载荷。
②对于中间接触的值，用线性内插法求得。本文地址： http://www.nskfag.org/news/201012_32335.html

⑶ 计算轴承寿命时有一个公式设计到寿命系数和转速系数

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。

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

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的径向分量

二、轴承寿命的计算公式

轴承厂轴承为对象，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)

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。所以：

其中：ft为温度系数，n为轴承的转速

温度系数ft表

t ≤120 125 150 200 300
ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60

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。

对于只承受径向载荷：

P＝Rfp

对于只承受轴向载荷：

P=Afp

对于其它类型轴承：

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--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

向心推力轴承承受径向载荷时，要产生派生轴向力S。轴承不同，其计算公式不同。

派生轴向力S作用在轴上的方向是指向轴承的大端。

向心推力轴承轴承计算轴向载荷A的方法：

(1)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，其它轴向力的矢量和。

(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

式中：

P0--当量静载荷

S0--静强度的安全系数

⑷ 关于机械设计制造的题目 求解答

球轴承的寿命计算公式
Lh=((10^6)/(60n))*((fT*C)/(fP*P))^E
=40608

Lh：轴承的寿命
C：额定动载荷
P：当量动载荷，这里取径向载荷
fT：温度系数,这里取1
fP:载荷系数，无冲击，这里选1
E：对于球轴承为3

能满足要求

⑸ 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；F_P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L_h（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f_p（表2-12）对C值和F_p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f_t

表2-12 载荷系数f_p

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F_r，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F_a，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：F_r为轴承所受的径向载荷；F_a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F_a/C₀，查出e值，再计算F_α/F_r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F_a/F_r适用范围的界限值。

3.对于F_a/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F_Qi可分解成径向分力F_Ri和轴向分力F_Si。各滚动体轴向分力之和F_S^（F_S＝∑_iF_Si^{）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

F_S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F_a，除与外加轴向载荷F_A有关外，还应考虑内部轴向力F_S的影响。

表2-14 向心角接触轴承内部轴向力F_S

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。F_A为外加轴向载荷，F_S1、F_S2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F_S2与F_A方向相反，故轴承所受轴向载荷应通过比较F_S1与F_S2-F_A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F_S1与F_A方向相同，故轴承所受轴向载荷应通过比较F_S2与F_S1＋F_A的大小来确定。

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如果外加轴向载荷F_A方向与图示方向相反，则应取（-F_A）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F_P0表示，它与实际载荷的关系是

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式中：F_r为轴承所受的径向载荷；F_a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F_P0＜F_r时，应取F_P0＝F_r

按静载荷计算的强度条件是

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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

⑹ 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