滚动轴承的校核计算及公式

1、滚动轴承的校核计算及公式滚动轴承的校核计算及公式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

2、，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P Lio=常数其中 P-当量动载荷，N; Lio-基本额定

3、寿命，常以 106r 为单位（当寿命为一百 万转时，Lio=1 ）；匕寿命指数，球轴承& =3 滚子轴承& =10/3 由手册查得的基本额定动载荷 C是以 Lio=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CX1=P 儿10L1o=(C/P)106r (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二n17.7)应取 L10IhoLh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1667

4、0IF丿荷 C，它与所选用轴承型号的 C 值必须满足下式要求C王C二也-qV16670N (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。k一计砒疝表17-7 Hrjr： e7r：5 -貯ifllirAFX 1%rJI1 1,:阿:怙 -1 i

5、.-iOSL“ 11-Ua - ,1)11 1ILJ5 J:亠T *；-15. ir1faP4:frBaII uMil1I -hlC|,；-DlfIT亍 L if2.Of?U J7化LJ“ U.K3!U1. U1-T:n?r”：*I.瞬:;-Ar11.衽o.r.Jt 25:并.Xh 2.泌；-44Hnolr II:一filr11f；.4ID,?T1 hgg Jt:-fl10. fi. rn吐-110八匚齐I11 M “ 皿F r.i-T办牡;,卞彳昨不-VM u.y1人阿 2II. i i r 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

6、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。图 17-72.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 0,距外端面的距离为 a，此值可查手册。7类轴承 0 点如图 17-8 所示图 17-83.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。图 17-9 中，FR和 FA分别为作用于轴上的径向和轴向载荷，两轴承

7、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。图 17-9图 17-10根据轴的平衡关系按下列两种情况分析轴承 I、U 所受的轴向力: -如果 FS1+FAFS2（图17-11 ），轴有向右移动的趋势，使轴承 U 压紧，轴的 右端将通过轴承 U 受一平衡反力 FS2，由此可求出轴承 U 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+FAGo=SoPo式中 Co-基本额定静载荷， N; Co-计算额定静载荷， N ; Po-当量静载荷， N; So-安全系数。静止轴承、

8、缓慢摆动或转速极低的轴承，安全系数可参考表17-9 选取。旋转轴承的安全系数 So可参考表 17-10。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So4表 17-9 轴承静载荷安全系数 So （静止或摆动）孑1. 5L 6表 17-10 旋转轴承的安全系数 SO便觸晏来克直何悝咸乩瓠咆1Atm）对睫斡爾廈底奂蘆干戏池离*艇血更冲我板脅1.51H0.5J1-3. 52 .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 NO 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 PW 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 PO.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，