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轴承寿命怎么计算?

轴承寿命怎么计算?
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滚动轴承的寿命计算
1、基本额定寿命和基本额定动负荷
(1)寿命
滚动轴承任一元件的材料首次出现疲劳点蚀前的总转数或在某一给定的恒定转速下的运转小时数。
(2)基本额定寿命
一批型号相同的轴承,在相同的运转条件下,其中90%在疲劳点蚀前能运转的总转数或在给定转速下所能运转的总工作时数。其可靠度为90%,以符号L10或Lh10表示。
(3)基本额定动负荷
轴承的基本额定寿命为一百万(106)转时所能承受的最大负荷为轴承的基本额定动负荷,以Cr表示。
在基本额定动载荷作用下,轴承可以转106转而不发生点蚀失效的可靠度为90%。
                   纯径向载荷——向心轴承
基本额定动载荷C   纯轴向载荷——推力轴承
                 指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量——角接触球轴承和圆锥滚子轴承
2、当量动载荷
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。
理解为: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、NA轴承)
P=R
(2)对只能承受轴向载荷A的轴承(推力球(5)和推力滚子(8))
P=A
(3)同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承
P=XR+YA
X——径向载荷系数,Y——轴向载荷系数,X、Y——见表14.13
3、向心角接触轴承轴向力的计算
该类轴承受R→产生派生轴向力S,所以要成对使用,对称安装
(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;
b)反装(背靠背),实际支距变大,适合于传动零件处于外伸端
(2)实际轴向载荷A的确定
1)当时
轴有向左移动的趋势,使轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”,压紧的轴承1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,使
∴轴承1的实际轴向载荷为

轴承2上的轴向力,由力的平衡条件
——本身的派生轴向力
2)当时
轴有右移趋势,轴承2被“压紧”,轴承1被“放松”,“2”上产生一个平衡力,使
∴轴承2实际所受的轴向力为

轴承1实际所受的轴向力,由力的平衡条件
——本身派生轴向力
结论:——实际轴向力A的计算方法
1)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。
2)“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。
3)“放松”端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力
4、滚动轴承的寿命计算
QQ图片20160929132250.jpg

轴承的负荷P与寿命L之间的关系曲线如图所示,其方程式为
PεL10=常数
式中  P―当量动负荷(N)
L10―基本额定寿命(106r)
ε―寿命系数,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3。
已知轴承基本额定寿命为一百万转(1×106r)时的基本额定动载荷为Cr,

由此得寿命公式

若以工作时数表示寿命,得

式中  n—轴承的工作转速(r/min);
fp—负荷系数,考虑机器工作时的振动冲击对负荷的修正,
轴承寿命计算后应满足
Lh≥[Lh]
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萤火虫

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滚动轴承类型的选择
应根据轴承的工作载荷(大小、方向和性质)、转速高低、支承刚性、安装精度、结合各类轴承的特性和应用经验进行综合分析,确定合适的轴承。
几条基本原则:
1、 n高,载荷小,要求旋转精度高→采用球轴承 ; n低,载荷大,或有冲击载荷时→采用滚子轴承——但滚子轴承对轴线偏斜较敏感。
2、主要受径向载荷Fr时→用向心轴承;主要受轴向载荷Fa,n不高时用推力轴承;同时受Fr和Fa均较大时——可采用角接触球轴承7类(n较高时)或圆锥滚子轴承3类(n较低时);Fr较大,Fa较小时——深沟球~;Fa较大,Fr较小时——深沟球~+推力球轴承组合,或推力角接触轴承。
3、要求n<nlim——极限转速
6、7、N——极限转速较高;推力轴承——极限转速较低,∴只受Fa而n较高时——不用推力轴承而宁可用6\7两类,球轴承极限转速高于滚子轴承,轻系列极限转速高于中或重系列轴承。
4、当轴的刚性较差或轴承孔不同心时宜用调心轴承。
5、为便于装拆和间隙调整,可选用内、外圈不分离的轴承。
6、6、7两点轴承一般应成对使用,对称安装。
7、旋转精度较高时,应选用较高的公差等级和较小的游隙;转速较高时,应选用较高的公差等级和较大的游隙;公差等级越高,轴承价格越贵;滚子轴承价格高于球轴承,深沟球轴承价格最低
8、优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承。
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你好明天

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通常,滚动轴承寿命计算步骤是:
1. 根据主机的技术参数和支承部位结构,初选轴承的类型和尺寸,计算作用于轴承上的负荷;
2. 计算当量动负荷;
3. 根据轴承额定寿命公式计算轴承的寿命;
4. 验算额定静负荷和极限转速。
    滚动轴承额定寿命系指一批轴承中90%的轴承在疲劳剥落前能达到或超过的运转数(以106转计)或在一定转速下的工作小时数。
    对于球轴承的基本额定寿命:
L10=(Cr/Pr)3  (百万转)
在实际计算中,一般用工作小时数表示轴承的寿命(小时),为:
Lh=(Cr/Pr)3/(60n)*106(小时)
其中Cr:为径向基本额定动负荷(KN),指一套滚动轴承假想能承受的恒定径向载荷,在这一载荷作用下的基本额定寿命为一百万转。
Pr:为径向当量动负荷(KN),指轴承实际所受的各种外加负荷的径向当量变负荷。
对于滚子轴承的基本额定寿命:
L10=(Cr/Pr)10/3  (百万转)
用工作小时数表示轴承的寿命(小时):为:
Lh=(Cr/Pr)10/3/(60n)*106(小时)
额定寿命计算方法是根据普通轴承钢和一般工作条件确定的,寿命可靠性为90%。考虑到材料和使用条件的影响以及高可靠性的要求,国际标准化组织对额定寿命公式进行了修正,加入了可靠性系数、材料系数和使用条件系数。
目前,国外先进的球轴承实际使用寿命已是计算寿命的十倍以上,可靠性95%以上,我厂生产的球轴承的使用寿命水平能达到国内的先进水平。
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康斯坦丁

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轴承产品样品手册上有选型公式。

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