滾動(dòng)軸承的選擇與校核(編輯修改稿)
2025-05-27 01:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 所考察的軸承為半周承受載荷（圖 84中 ＝ ），可求得： 二、軸承工作時(shí)元件上載荷及應(yīng)力的變化 工作時(shí)內(nèi)圈上的任意一點(diǎn)，在承受載荷區(qū)，每次與滾動(dòng)體接觸就受載荷一次，因此該點(diǎn)的載荷和應(yīng)力是周期性變化的。 外圈各點(diǎn)所受載荷隨位置不同而大小不同，且外圈固定，在承受載荷區(qū)的任意一點(diǎn)，每次與滾動(dòng)體接觸就受載荷一次，且所受載荷最大值不變，承受穩(wěn)定的脈動(dòng)載荷。 滾動(dòng)體工作時(shí)，有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，其上任意一點(diǎn)，所受載荷和應(yīng)力也是變化的，其變化規(guī)律與內(nèi)圈相似，只是變化頻率增加。 主要失效形式有： 1） 疲勞點(diǎn)蝕 ： 是最常見(jiàn)的失效形式。 滾動(dòng)體和套圈滾道承受循環(huán)接觸應(yīng)力。 點(diǎn)蝕使軸承產(chǎn)生振動(dòng)和噪音而失效。 點(diǎn)蝕 三、滾動(dòng)軸承失效形式和設(shè)計(jì)約束 2） 塑性變形 ： 對(duì)于轉(zhuǎn)速很低或間歇擺動(dòng)的軸承，會(huì)因過(guò)大的載荷或沖擊載荷，使?jié)L動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道產(chǎn)生塑性變形，形成不均勻的凹坑。 3） 磨粒磨損、粘著磨損（膠合） ： 多塵條件下工作的軸承，易產(chǎn)生磨粒磨損。 潤(rùn)滑不良的高速軸承，易產(chǎn)生粘著磨損（膠合） 。 磨損 膠合 軸承在不同工況下其主要失效形式不同： 中速運(yùn)轉(zhuǎn)，主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕，按疲勞壽命進(jìn)行校核計(jì)算。 高速運(yùn)轉(zhuǎn)，主要失效形式是過(guò)渡磨損和燒傷，除進(jìn)行疲勞壽命進(jìn)行校核計(jì)算外，還要校核其極限轉(zhuǎn)速。 低速運(yùn)轉(zhuǎn)或不轉(zhuǎn)動(dòng)，主要失效形式是過(guò)大的塑性變形，按靜強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。 此外，軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理，保證充分的潤(rùn)滑和可靠的密封，對(duì)提高軸承的壽命和保證正常工作是非常重要的。 167。 85 滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算 軸承的壽命 ：對(duì)于單個(gè)滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，在套圈、滾動(dòng)體材料首次出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕之前，一套圈相對(duì)另一套圈所能運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)。 一、滾動(dòng)軸承的疲勞壽命計(jì)算 1. 基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷 軸承壽命的離散性是相當(dāng)大的（見(jiàn)右圖）。 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0151020未失效軸承數(shù)量／ %軸承的壽命/（106 r） 基本額定壽命 L10：一批相同的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中 90％軸承不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕以前能運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)速下所能運(yùn)轉(zhuǎn)的總工作小時(shí)數(shù)。 基本額定動(dòng)載荷 C：軸承的基本額定壽命為 106轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的動(dòng)載荷。 徑向接觸軸承的 C 是徑向載荷，用 Cr表示。 向心角接觸軸承的 C 是所受載荷的徑向分量，也用 Cr 表示。 軸向接觸軸承的 C 是中心軸向載荷，用 Ca表示。 L10 的可靠度 R＝ 90％。 6208軸承的 載荷－壽命曲線(xiàn)： 2. 滾動(dòng)軸承疲勞壽命計(jì)算的基本公式 該曲線(xiàn)公式表示為： )10()( 610 轉(zhuǎn)?PCL ?ε 為壽命指數(shù)，對(duì)于球軸承 ε ＝ 3；對(duì)于滾子軸承 ε ＝ 10/3。 式中， P為當(dāng)量動(dòng)載荷（ N）。 實(shí)際計(jì)算中，用小時(shí)數(shù)表示比較方便。令轉(zhuǎn)速為 n（ r/min），則 )()(60106hPCnL h ??壽命計(jì)算時(shí)，引入 溫度系數(shù) ft，則 )10()( 610 轉(zhuǎn)?PCfL t? )()(6010 6 hPCfnLth?? 常以設(shè)備的中修期或大修期作為軸承的設(shè)計(jì)壽命。 疲勞壽命校核計(jì)算應(yīng)滿(mǎn)足的約束條件為： 39。hh LL ?式中， Lh’為軸承預(yù)期計(jì)算壽命，見(jiàn)表 8－ 6。 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 2 3. 滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 當(dāng)量動(dòng)載荷 ：是由軸承實(shí)際所受載荷轉(zhuǎn)換得到的假想載荷，它與基本額定動(dòng)載荷 C 的 確定條件 及 性質(zhì) 相同，用 P表示。 ar YFXFP ??當(dāng)量動(dòng)載荷 式中： Fr 、 Fa — 分別為軸承承受的徑向載荷和軸向載荷； X 、 Y — 分別為軸承的徑向載荷系數(shù)與軸向載荷系數(shù) ； 對(duì)只能承受純徑向載荷的向心圓柱滾子軸承、滾針軸承、 螺旋軸承 ： rFP? 對(duì)只能承受純軸向載荷的推力軸承 ： aFP ? 根據(jù)機(jī)器的實(shí)際工作情況，引入 載荷系數(shù) f p ，用于計(jì)入 沖擊、振動(dòng)對(duì)載荷的影響。 )( arp YFXFfP ??rp FfP ?ap FfP ? 對(duì)于下列情況，需要向軸承制造廠查詢(xún)壽命計(jì)算公式的適用情況： 向心球軸承（深溝球軸承和角接觸球軸承等），當(dāng) P超過(guò) C0r（徑向基本額定靜載荷，可從產(chǎn)品樣本或手冊(cè)中查出）或 ； 向心滾子軸承，當(dāng) P超過(guò) ； 推力球軸承，當(dāng) P超過(guò) （軸向基本額定靜載荷）時(shí)。 當(dāng) Fa / Fr e 時(shí)（ e為軸向載荷影響系數(shù)或稱(chēng)判別系數(shù)），表示軸向載荷對(duì)軸承壽命影響較大，計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷時(shí)必須考慮 Fa的作用，此時(shí) P = XFr+YFa 當(dāng) Fa / Fr = e 時(shí)，表示軸向載荷對(duì)軸承壽命影響較小，計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷時(shí)只須考慮 Fr的作用， Fa可忽略，此時(shí)： P = Fr 4. 角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的軸向載荷 Fa的計(jì)算 角接觸球軸承和圓錐滾子軸承承受純徑向載荷時(shí)，要產(chǎn)生 派生軸向力 S。 軸承安裝不同時(shí)，產(chǎn)生的派生軸向力也不同。 原因 ：承載區(qū)內(nèi)每個(gè)滾動(dòng)體的反力都是沿滾動(dòng)體與套圈接觸點(diǎn)的法線(xiàn)方向傳遞的。 工作情況 2 角
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