机械设计第16章滚动轴承.ppt

2019/11/23,机械设计,1,16.2滚动轴承的失效形式与设计准则,16.2.1工作情况分析16.2.2失效分析与设计准则,16.3滚动轴承的寿命计算,16.3.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷16.3.2滚动轴承的寿命计算16.3.3滚动轴承的当量动载荷16.3.4滚动轴承的静载荷,2019/11/23,机械设计,2,16.2滚动轴承的失效形式与设计准则,（一）轴承工作时轴承元件上的载荷分布,R,16.2.1工作情况分析,2019/11/23,机械设计,3,（二）轴承元件上的载荷及应力的变化载荷,轴向力由滚动体平均分担受最大径向载荷的滚动体负载为,16.2.1工作情况分析,2019/11/23,机械设计,4,（一）滚动轴承的失效形式失效形式对策,1.点蚀寿命计算,2.塑性变形静载荷计算，正确使用,3.磨损润滑，密封,4.元件回火润滑，散热，限制最高转速,5.元件破裂正确安装使用,16.2.2滚动轴承失效形式与设计准则,2019/11/23,机械设计,5,16.2.2滚动轴承失效形式与设计准则,（二）设计准则,转速小于10r/min,静强度计算转速大于10r/min,寿命计算高速轴承，寿命计算，校验极限转速,2019/11/23,机械设计,6,16.3.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷,在相同的运转条件下，一组轴承中10的轴承发生点蚀破坏，而90的轴承不发生点蚀破坏前的转数（以106为单位）或小时数作为轴承的寿命，并将这个寿命称为基本额额定寿命（L10）。,（一）基本额定寿命,2019/11/23,机械设计,7,（二）滚动轴承的基本额定动载荷,轴承的基本额定动载荷为使轴承的基本额定寿命等于106次的载荷值，用符号C表示。,对于向心轴承、角接触球轴承或圆锥滚子轴承径向基本额定动载荷Cr对推力轴承轴向基本额定动载荷Ca,16.3.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷,2019/11/23,机械设计,8,16.3.2滚动轴承的寿命计算,载荷寿命曲线,2019/11/23,机械设计,9,16.3.2滚动轴承的寿命计算,轴承预期寿命P267表16-3,2019/11/23,机械设计,10,16.3.3滚动轴承的当量动载荷,仅能承受径向载荷的轴承N类P=fpR,仅能承受轴向载荷的轴承5类P=fpA,P=fp（XFr+YFa）,径向载荷系数，P268表16-5,轴向载荷系数,载荷系数，P267表16-4,例题,向心推力轴当量承载荷的计算,2019/11/23,机械设计,11,例题：齿轮减速器的高速轴轴承转速4000r/min,采用一对内径40mm的深沟球轴承，已知轴承径向载荷Fr=2000N，轴向载荷Fa=900N,预期寿命Lh=4000h,试选择轴承型号。,解：1、求当量动载荷P,由表16-4，fp=1.3,初定,由表16-5，得X=0.56，Y=1.9,2019/11/23,机械设计,12,(2)求基本额定动载荷,(3)选择轴承型号,由附录表3，按内径d=40mm,选6308轴承Cr=40800NCrc，C0r=24000N,Fa/C0r=0.0375,仍满足,结论：选用深沟球轴承6308,2019/11/23,机械设计,13,16.3.3滚动轴承的当量动载荷,向心推力轴承当量载荷的计算,1、内部轴向力2、向心推力轴承的轴向载荷3、向心推力轴承的当量动载荷例题,2019/11/23,机械设计,14,1、内部轴向力,s,2019/11/23,机械设计,15,派生轴向力S1、S2（p268表16-5）,Fr,Fa,Fa,Fr,R1,R2,R2,R1,S1,S1,S2,S2,保证半圈受力Y、e查附录表3,3000070000C70000AC70000BS=Fr/2YS=eFrS=0.68FrS=1.14Fr,表16-6,1、内部轴向力,2019/11/23,机械设计,16,根据S1、S2及外加轴向载荷FA“判断”：,Fr,FA,R1,R2,S1,S2,轴承被压紧，轴承被放松则Fa1=FA+S2Fa2=S2,结论：1.“放松”轴承的轴向力等于其派生轴向力；2.“压紧”轴承的轴向力等于外部轴向力的代数和。,轴承被压紧，轴承被放松则Fa1=S1Fa2=S1-FA,2、向心推力轴承的轴向载荷Fa,2019/11/23,机械设计,17,3、向心推力轴承的当量动载荷,由径向受力平衡条件求出支点反力,2019/11/23,机械设计,18,例题：图示斜齿轮轴系，两端正装两个圆锥滚子轴承30205，轴上径向载荷Fr=3000N,轴向载荷FA=500N,求轴承的轴向载荷。,1.计算径向力Fr1=Fr2=1500N,50,50,Fr1,Fr2,Fr,Fa,2.计算内部轴向力S,R1,R2,Fa=500N,S1,S2,查附录表2，Y=1.6由表16-6,2019/11/23,机械设计,19,轴承放松：Fa1=S1=468.7N轴承压紧：Fa2=FA+S1=968.7N,R1,R2,FA=500N,S1,S2,3.计算轴向载荷,2019/11/23,机械设计,20,慢摆动或转速极低的轴承失效形式是塑性变形。基本额定静载荷C0：使受载最大的滚动体与滚道接触中心处引起的接触应力达到一定值