轴承计算方法docx滚动轴承的寿命计算 1. 寿命轴承工作时,滚动体或套圈出现疲劳点蚀前的累计总转数(或工作小时数),称为轴承的寿命。 2. 基本额定寿命同型号的一批轴承,在相同的工作条件下,由于材质、加工、装配等不可避免地存在差异,因此寿命并不相同而呈现很大的离散性,最高寿命和最低寿命可能差 40 倍之多。一批在相同条件下运转的同一型号的轴承,其可靠度为 90% (即失效率为 10% )时的寿命称为基本额定寿命。换言之, 一批同型号轴承工作运转达到基本额定寿命时, 已有 10 %的轴承先后出现疲劳点蚀, 90% 的轴承还能继续工作。寿命的单位若为转数,用表示;若为工作小时数, 用h 表示。 3. 基本额定动负荷轴承的寿命与所受负荷的大小有关,工作负荷愈大,轴承的寿命就愈短。国家标准规定,基本额定寿命为一百万转( =106 转)时,轴承所能承受的负荷称为基本额定动负荷,单位为牛顿( )。对于径向接触轴承,这一负荷是指纯径向负荷,对于角接触轴承和圆锥滚子轴承,是使轴承套圈之间只产生径向位移的负荷的径向分量,对这些轴承, 就具体称为径向基本额定动负荷, 用符号 r 表示; 对于推力轴承, 是指作用于轴承中心的纯轴向负荷,具体称为轴向基本额定动负荷 a。 4. 寿命计算公式根据大量试验和理论分析结果推导出轴承疲劳寿命计算公式如下: 公式一式中——基本额定动负荷。对向心轴承为 Cr ,推力轴承为 Ca , N; ——当量动负荷,N; ——温度系数; ——负荷系数; ——寿命指数,球轴承ε=3 , 滚子轴承ε=10/3 ; ——轴承的工作转速, r/min 。温度系数 ft 工作温度,/℃120 125 150 175 200 225 250 300 ft 冲击负荷系数 fp 负荷性质 fp 举例无冲击或轻微冲击 ~ 电机、汽轮机、通风机、水泵中等冲击 ~ 车辆、机床爱游戏、起重机、冶金设备、内燃机强大冲击 ~ 、轧钢机、石油钻机、振动筛如果设计时要求轴承达到规定的预期寿命, 则在已知当量动负荷 P 和转速 n 的条件下, , 小于所选轴承的 C值: 公式二式中——轴承预期寿命, (h) ,推荐的轴承使用寿命见下表。轴承预期寿命荐用值使用寿命 Lh/h 使用条件不经常使用的仪器和设备 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、农业机械、装配吊车、回柱绞车等 3000~8000 间断使用的机械, 中断使用将引起严重后果, 如发电站辅助设备、流水线传动装置、升降机、胶带输送机等 8000~12000 每天工作八小时的机械( 利用率不高), 如电机、一般齿轮装置、、起重机等 10000~25000 每天工作八小时的机械(利用率较高),如机床、工程机械、印刷机械、木材加工机械等 20000~30000 24 小时连续运转的机械, 如压缩机、泵、电机、轧机齿轮装置、矿井提升机等 40000~50000 24 小时连续工作的机械,中断使用将引起严重后果,如造纸机械、电站主要设备、矿用水泵、通风机等约 100000 公式一和公式二分别用于不同情况。当轴承型号已定时,用式一校核轴承的寿命,要求≥;型号未定时,用式二选轴承型号, ≤C。 5. 当量动负荷的计算滚动轴承的基本额定动负荷是在向心轴承只受径向负荷,推力轴承只受轴向负荷的特定条件下确定的。实际上,轴承往往承受着径向负荷和轴向负荷的联合作用,因此,须将该实际联合负荷等效为一假想的当量动负荷 P 来处理,在此载荷作用下,轴承的工作寿命与轴承在实际工作负荷下的寿命相同。( 1) 只承受径向负荷 P 的径向接触轴承(2 )对于只承受轴向负荷 P 的轴向接触轴承(3 )对于同时承受径向负荷和轴向负荷的深沟球轴承和角接触轴承式中, X、Y 分别为径向负荷系数和轴向负荷系数,可查表得其数值。 6. 向心角接触轴承轴向负荷的计算向心角接触轴承(3类、7类) 在受到径向载荷作用时, 将产生使轴承内外圈分离的附加的内部轴向力(见右图),其值按表所列公式计算,其方向由轴承外圈宽边所在端面(背面),指向外圈窄边所在端面(前面)。为了保证轴承正常工作,向心角接触轴承通常成对使用。成对布置的方式有两种:前面对前面的安装称为正装,背面对背面的安装称为反装。由于向心角接触轴承产生内部轴向力, 故在计算其当量动负荷时, 式中的轴向负荷并不等于轴向外力, 而是应根据整个轴上所有轴向受力( 轴向外力、内部轴向力, ) 之间的平衡关系确定两个轴承最终受到的轴向负荷,。下面以正装情况为例进行分析。(1) 当时, 轴有向右移动的趋势, 使右端轴承压紧, 左端轴承放松,由力平衡