滚动轴承的寿命计算

1、滚动轴承的寿命计算、基本额定寿命和基本额定动载荷1、基本额定寿命 L10轴承寿命 ：单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定 转速下的工作小时数称 轴承寿命。由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相 同,同一批轴承在同样的工作条件下， 各个轴承的寿命有很大的离散性， 所以， 用数理统计的办法来处理。基本额定寿命 L10同一批轴承在相同工作条件下工作，其中 90% 的轴承在产生t* W忙时宅松ft 口 h 恺城七啊疲劳点蚀前所能运转的总转数（以 106 为单位）或一定转速下的工作时数。（失效概率 10% ）。C。2、基本额定动载荷 C轴承的基本额定寿命 L10 =1（ 10

2、6 转）时，轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷在基本额定动载荷作用下，轴承可以转10 6转而不发生点蚀失效的可靠度为 90% 。基本额定动载荷1）向心轴承的C 是纯径向载荷；2）推力轴承的C 是纯轴向载荷；3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的 C 是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。二、滚动轴承的当量动载荷 P定义：将实际载荷转换为作用效果相当并与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的假想载荷，该假想载荷称为当量动载荷P,在当量动载荷P作用下的轴承寿命与实际联合载荷作用下的轴承寿命相同。1.对只能承受径向载荷 R的轴承（N、滚针轴承）P=Fr2 .对只能承受轴向载荷 A的轴承（推力球（5

3、）和推力滚子（8） ） P= Fa3 .同时受径向载荷 R和轴向载荷A的轴承P=X F r +Y Fa径向载荷系数,轴向载荷系数,见下表。径向动载荷系数X和轴向动载荷系数表 12 3Ml 慎flL；IriWkflM刈r轴呱20tJO一酬ftr点F躺乐-irKKit*11卅丄：O- lhtEO -40Ell r fix JI KJ I：J. LtJ- ft?1Un 54 KII? Iro.ft. OSf0 0K7C 27Hl 搔 *ri iTn?oOin?cI. = -7CmCMlHI 47I 40I |.2J. OUU(Jk三、滚动轴承的寿命计算公式图12 9载荷与寿命的关系曲线载荷与寿命的关

4、系曲线方程为:【 =常数（12-3）3球轴承& 寿命指数10/3滚子轴承根据定义：P=C，轴承所能承受的载荷为基本额定功载荷时5 =按小时计的轴承寿命:(12-2)考虑当工作t120 C时,(12-3 )因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴承的基本额定动载荷C有所下降，.引入温度系数ft下表一一对 C修正細朮一 ft曲ft i1201231175200iR時鮒.；10n. 9i0刚A務-0.船335250-.1(X10,75 li. 70 ； 0.汕 (J 5u(106r) (12-4)(h ) (12-5)当P、n已知，预期寿命为Lh ,则要求选取的轴承的额定动载荷C为八 10 N 选轴承型

5、号和尺寸!(12-6 )不同的机械上要求的轴承寿命推荐使用期见下表。表 12 6机嚣类旳NfTtHitW 命応 4不絆甞;便朗的仪抚改设备（iimnnrflHwTf300 * ? nooi-jiQj-triwwiMjftjffiwi.中静俺川车致引严页翻果.如F动机W尊3 (100 - S (MJO闷斷杜用的巩械.中漸便用盲1；严求、如虻动机辅助说备，谎水作业 復1剧11送吳* F卜陆机，*网帛旺、不曲|用购机体齐B 00 13 noil虹N性帖枫械c利用+不点如一般的汕花世话、迄也！ 动*1誓UlJ 8h利用审过寓咖金團机加，迪燈健川的C 申呱*木材加T-HI蛾、和刪肌檢等20 000 F

6、皿 mwMhiSfl柞用狠K*起杠山JI徘HL,划宜汕1用 舉 鹿肌昔40 000 - 60 amM h连1 |.恂的柢援，中牺世用:；果严丙.轴邓#先产或锻筑设鬲. 竦吧站主屯讥.莎柠用幫，iooorMi:(Xi(x)o12fflW四、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷Fa的计算。该类轴承受Fr-产生派生轴向力S （如下表），要成对使用，对称安装表 12 770000C( f = 15170(XMm；l ft = 2亍；1-L-1TOO制曲卅r1 h!F八i.；1F/ = U lb?( / *1 ）派生轴向力大小方向:a）正装（面对面），支点跨距小，适合于传动零件位于两支承之间;2巴|/图

7、 12-10角接触球轴承轴向载荷的分析2）实际轴向载荷A的确定S2，使轴有向右移动的趋势，使轴承 2被“压紧”，轴承1被“放松”，压紧的轴承 2 外圈通过滚动体将对内圈和轴产生一个阻止其左移的平衡力轴承2的实际轴向载荷为轴承1上的轴向力，由力的平衡条件嘉=匚宀=人+禺-A卡本身的派生轴向力b）当兀+耳7时，如图7所示轴有左移的趋势，轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”，“ 1 ”上产生一个平衡力Si,使Ts.图12-11内部轴向力计算轴承1实际所受的轴向力为坨1 =弘+尽；=头一4轴承2实际所受的轴向力，由力的平衡条件眄工=+A = Si本身派生轴向力最终：F/F蛀+A = Q 使轴上的轴向载荷

8、处于平衡，而非S1+図+卫=0结论：一一实际轴向力 Fa的计算方法分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被“压紧”和“放松”的轴承。“压紧”端轴承的轴向力等于除本身派生轴向力外，轴上其他所有轴向力代数和。“放松”端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力或Fa=max（本身派生轴向力,除派生轴向力外轴上其他轴向载荷代数和（方向与自身派生轴向力相反为+）五、不稳定载荷和转速下的轴承寿命计算载荷P和转速n变化时，按疲劳损伤累积假设求出平均当量转速nm和平均当量动载荷Pm7求轴承寿命，没轴承的当量动载荷为：Pl、P2、P3、Pk ;转速为:ni、n2、n3、nk；所占时间百分比:ai、 a2、 a3、ak则

9、滚动轴承的平均当量转速艸澀二评卫1 +轨也+也的+艸血 （12 7）平均当量动载荷PP =百+勺勺终+用严E用(12 8)将式（12 9 ）、（ 12 10 ）代入轴承寿命计算公式（12 9得16670六、不同可靠度时滚动轴承的寿命Ln前面公式中计算得到的轴承寿命的可靠度为90%，而各种机械中所要求轴承的寿a1，则命的可靠度不一样，.为计算不同可靠时轴承的寿命，引入寿命修正系数J(12 11 )L10 为轴承的基本额定寿命，其可靠度为90%Ln可靠度为1-n时轴承的额定寿命（h）a1 可靠度不为 90%时，额定寿命修正系数，其值见表下表表 12 7仆圧廊；tj959F1L_t,610. 20竹0 440. aon将（12 11 ）代入式（12 11 ）得(12 12)给定可靠度和该可靠度下m轴承寿命Ln（h）时，选择轴承时所需的轴承基本额定动 载荷C的计算式为:(12 13)七、滚动轴承的极限转速n过高-产生高温-润滑剂性能（粘度使油膜破坏-滚动体回火磨损或胶合 失效适用于0级公差，润滑冷却正常，轴承载荷PW0.1C ,向心轴承只受径向载荷，推力轴承只受轴向