机械设计基础课件-6.10滚动轴承的寿命计算（上）

机械设计基础Fundamentalsofmechanicaldesign滚动轴承的寿命计算(上)目录CONTENTS三滚动轴承的寿命计算公式二当量动载荷一寿命计算的几个相关概念滚动轴承的寿命计算(上)轴承内径

根据轴颈直径选取。（直径系列和宽度系列）根据空间位置选取。轴承尺寸系列类比法：适用于一般机械的轴承0102计算法：适用于重要机械的轴承直径系列：载荷很小时，可以选择超轻或特轻系列；一般情况下可选用轻系列或中系列；载荷很大时，可以选用重系列。宽度系列：一般情况下可以选用正常系列。滚动轴承的寿命计算(上)滚动轴承的寿命计算(上)对于在一般条件下运转的轴承，主要的失效形式是疲劳点蚀，应进行寿命（疲劳强度）计算。对于转速很低或摆动的轴承，主要失效形式是塑性变形，应进行静强度计算。对于高速轴承，针对磨损、烧伤等，除进行寿命计算外，还需校核极限转速。寿命计算的几个相关概念Partone01寿命计算的几个相关概念滚动轴承的寿命计算(上)一、寿命计算的几个相关概念轴承寿命是指轴承中任一元件上首次出现疲劳点蚀前的总转数或工作小时数。是指一批相同的轴承在相同条件下运转，其中90％的轴承在疲劳点蚀前的总转数或工作小时数，分别用L10（单位为106r）或Lh（单位为h）表示。基本额定寿命是轴承的基本额定寿命为106r时所能承受的最大载荷，用C表示。基本额定动载荷向心轴承径向基本额定动载荷Cr

推力轴承轴向基本额定动载荷Ca当量动载荷Parttwo01当量动载荷滚动轴承的寿命计算(上)二、当量动载荷当量动载荷：实际轴承多是同时受到径向和轴向载荷的共同作用，为了计算轴承寿命时能与基本额定动载荷作等价比较，须将作用在轴承上的实际载荷转换为与确定轴承C值的载荷条件相一致的等效载荷。这个假想的等效载荷称为当量动载荷，用P表示。P＝fP(XFR＋YFA)fP——载荷系数，表10-8FR——轴承承受的径向力FＡ——轴承承受的轴向力X、Y——径、轴向系数，表10-9对于只承受纯径向载荷的向心轴承（如：6类、7类、3类）

P=fP

FR

对于只承受纯轴向载荷的推力轴承（如：5类）

P=fP

FA滚动轴承的寿命计算(上)二、当量动载荷例1解一齿轮轴采用一对6211轴承，已知轴承载荷FＲ1=3500Ｎ，FA1=1635Ｎ，FR2=2500Ｎ，FA2=0，试求P1、P2。由附表1查得：C0r=29200Ｎ①由表10-9查e:②由表10-9查X、Y:FA1/C0r=1635/29200=0.056→e1=0.26∵FA1/FR1=1635/3500=0.467＞e1∴X1=0.56,Y1=1.71③求Ｐ:P1=fP（X1FR1+Y1FA1）=1.1×（0.56×3500+1.71×1635）=5232ＮP2=fP×FR2=1.1×2500=2750Ｎ∵P1＞P2∴Ⅰ轴承危险滚动轴承的寿命计算公式Partthree01滚动轴承的寿命计算公式滚动轴承的寿命计算(上)三、滚动轴承的寿命计算公式滚动轴承所承受载荷与寿命的关系：寿命指数其曲线方程为：球轴承ε＝3

滚子轴承ε＝10/3轴承寿命当量动载荷滚动轴承的寿命计算(上)三、滚动轴承的寿命计算公式当L10＝1×10６r时，轴承能承受的最大载荷→C轴承的寿命计算公式为滚动轴承的寿命计算(上)三、滚动轴承的寿命计算公式在轴承寿命计算的设计过程中，往往已知载荷P，转速n和轴承的预期寿命[Lh]，这时可求出轴承所需的基本额定动载荷C＇值，即ft——温度系数，查表10-11；[Lh]——轴承的预期寿命，查表10-10。一般地，可将机器的中修或大修年限作为轴承的预期寿命。滚动轴承的寿命计算(上)三、滚动轴承的寿命计算公式当轴承型号已定时，用校核轴承的寿命，要求Lh≥[Lh]。校核公式设计公式若轴承型号未定，用求出轴承所需的基本额定动载荷C＇值，再由该计算值查轴承标准来选择轴承型号，要求C＇≤C。滚动轴承的寿命计算(上)三、滚动轴承的寿命计算公式例拟选则一机械传动装置传动轴上的深沟球轴承，已知轴的直径d=35mm，转速n=3000r/min，轴承所受径向载荷FR=2300N，轴向载荷FA=540N，常温下工作，要求轴承预期寿命[Lh]=5000h，试选则轴承型号。解（1）求当量动载荷P根据d＝35mm，初选型号为6207轴承，查附表1，知其基本额定经载荷C0r＝15200N，因为FA/C0r=540/15200=0.036，查表10-9，则e＝0.24。由FA/FR＝540/2300＝0.235<e，查表10-9得X＝1，Y=0。查表10-8，该题所用轴承为深沟球轴承，一般在无冲击或轻微冲击条件下工作，∴取Fp=1.1，

因此当量动载荷P＝fPFR=1.1×2300N=2530N滚动轴承的寿命计算(上)三、滚动轴承的寿命计算公式（2）计算实际承受的额定动载荷C’查表10-11，轴承常温下工作，取ft＝1,则（3）确定轴承型号查附表1，6207轴承的基本额定动载荷Cr＝25500N，因此C’<Cr，故选用深沟球轴承6207合适。滚动轴承的寿命计算(上)表10-8载荷系数fP滚动轴承的寿命计算(上)表10-9（节选）

径向载荷系数X和轴向载荷系数Y值①

C0r是轴承的径向基本额定静载