轴承的强度怎么测量

A. 轴的强度计算

轴的强度计算，尤其是转轴和心轴的强度计算，通常是在初步完成轴的结构设计之后进行的。对于不同受载和应力性质的轴，应采用不同的计算方法。其中传动轴按扭转强度计算；心轴按弯曲强度计算；转轴按弯扭合成强度进行计算。

1.传动轴的强度计算

传动轴工作时受扭，由材料力学知，圆截面轴的抗扭强度条件为

液压动力头岩心钻机设计与使用

计算轴的直径时，式（2-13）可以写成

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：τ_T为轴的扭应力，MPa；T为轴传递的转矩，N·mm；W_T为轴的抗扭截面系数，mm³；P为轴传递的功率，kW；n为轴的转速，r/min；d为轴的直径，mm；［τ］_T为轴材料的许用扭应力，MPa，见表2-8；C为与轴材料有关的系数，见表2-8。

表2-8 轴常用材料的［τ］_T值和C值

注：1.当弯矩作用相对于转矩很小或只传递转矩时，［τ］_T取较大值，C取较小值；反之，［τ］_T取较小值，C取较大值。

2.当用35SiMn钢时，［τ］_T取较小值，C取较大值。

按式（2-14）求得的直径，还应考虑轴上键槽会削弱轴的强度。一般情况下，开一个键槽，轴径应增大3％；开两个键槽，增大7％，然后取标准直径。

在转轴的设计中，常用式（2-14）作结构设计前轴径的初步估算，把估算的直径作为轴上受扭段的最细直径（有时也可作轴的最细直径）。对于弯矩的影响，常采用降低许用扭应力的方法予以修正，见表2-8注。

2.心轴的强度计算

在一般情况下，作用在轴上的载荷方向不变，故心轴的抗弯强度条件为

液压动力头岩心钻机设计与使用

计算轴的直径时，式（2-15）可以写成

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：d为轴的计算直径，mm；M为作用在轴上的弯矩，N·mm；W为轴的抗弯截面系数，mm³；［σ］_W为轴材料的许用弯曲应力，MPa。轴固定时，若载荷长期作用，取静应力状态下的许用弯曲应力［σ_＋1］_W；若载荷时有时无，取脉动循环的许用弯曲应力［σ₀］_W。轴转动时，取对称循环的许用弯曲应力［σ_-1］_W。［σ_＋1］_W、［σ₀］_W、［σ_-1］_W取值见表2-9。

表2-9 轴的许用弯曲应力（MPa）

注：σb为材料抗拉强度。

3.转轴的强度计算

转轴的结构设计初步完成后，轴的支点位置及轴上所受载荷的大小、方向和作用点均为已知。此时，即可求出轴的支承反力，画出弯矩图和转矩图，按弯曲和扭转合成强度条件计算轴的直径。

轴的支点位置，对于滑动轴承和滚动轴承都不全是在轴承宽度的中点上，其中滑动轴承可按表2-10确定，滚动轴承可查轴承样本或有关手册。但是，为了简化计算，通常均可将支点位置取在轴承宽度的中点上。

表2-10 滑动轴承支点位置的确定

由弯矩图和转矩图可初步判断轴的危险截面。根据危险截面上产生的弯曲应力σ_W和扭应力为τ_T，可用第三强度理论求出钢制轴在复合应力作用下危险截面的当量弯曲应力σ_eW，其强度条件为

液压动力头岩心钻机设计与使用

对于一般转轴，σ_W为对称循环变应力；而τ_T的循环特性则随转矩T的性质而定。考虑弯曲应力与扭应力变化情况的差异，将上式中的转矩T乘以校正系数α，即

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：M_e为当量弯矩， α为应力校正系数，对于不变的转矩，取 对于脉动循环的转矩， 对于对称循环的转矩，取 ^{为脉动循环时材料的许用弯曲应力，见表2-9。}

计算轴的直径时，式（2-16）可以写成

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式中：d为轴的计算直径，mm；M_e为当量弯矩，N·mm；［σ_-1］_W为对称循环下的材料的许用弯曲应力，MPa。

轴上有键槽时，为了补偿对轴强度的削弱，按式（2-19）求得的直径应增大4％～7％，单键槽时取较小值，双键槽时取较大值。

综上所述，常用转轴的设计步骤是：先按照转矩估算轴径，作为轴上受扭段的最细直径；再按照结构设计的要求，进行轴的初步结构设计，确定轴的外形和尺寸；然后按弯扭合成强度条件校核轴的直径。若初定轴的直径较小，不能满足强度要求，则需修改结构设计，直到满足强度要求为止；若初定轴的直径较大，一般先不修改设计，通常是在计算完轴承后再综合考虑是否修改设计。

对于一般用途的轴，按照上述方法设计计算即能满足使用要求。对于重要的轴，尚须考虑应力集中、表面状态以及尺寸的影响，用安全系数法作进一步的强度校核，其计算方法见有关机械设计教材或参考书。

B. 如何有效检测轴承振动

然而，SKF轴承缺陷的唯一特性可以用有效的振动分析方法进行检测和分析。引起SKF轴承故障的特殊频串取决于故障轴承的几何尺寸以及转速，所需要的轴承的几何尺寸通常是由生产厂家提供的。采用计算机程序计算所需要的频率，并给出相应的轴承参数和转速。应当注意，相同型号的轴承参数可随生产厂家的不同而发生改变。 SKF轴承故障早期诊断的主要问题是引起的低振平，并常常被较高的振平所淹没。如果采用一个振动表进行监测，则低振平就不能被检测，不可预测的故障就会出现。一个很好的解决办法就是定期使用动态信号分析仪对临界工作状态的机械进行监测。因为动态信号分析仪的高分辨率和动态范围能显示出得成分为较高振平幅度的千分之一。早期检测设备故障的其它益处是能说明故障引起的原因，因为设备故障到了后期就会出现擦伤，直到很明显。固定的机器在过分的振动下引起剥蚀而被替换就是一个例子，如果已了解引起故障的原因，那些慢性故障就可以确定。SKF轴承的振动频率能够很好的传送到机器外壳上（因为轴承很硬），测量的最好方法是采用加速度计或速度传感器。由于轴承是提供轴的支撑，对于判断振动情况，对轴承的测量常常可以提供足够的灵敏度（因为机器在这个方位上通常很灵活）。目前，测量轴承振动的传感器已经有了新的发展，包括高灵敏度的位移传感器，这种传感器可以测量轴承外圈实际缺陷，灵敏度是很高的，并能防止阻抗变化的影响，但安装需要拆洗机器。所以在安装使用之前一定要注意。

C. 粉末冶金含油轴承中，如何测量压溃强度。大小制件有没有区别。。。谢谢！！！

你好，我从事粉末冶金件开发5年，我来回答你这个问题，含油轴承的压溃强度一般都是指径向的压溃强度，少数工厂也会要求测量轴向压溃强度。测量方法就是使用抗压机直接压，如果产品带法兰，根据要求选择压法兰或者boss。抗压机会给出一个断点值。那个断点值就是压溃强度。

D. 滚动轴承有哪些振动测量方法

滚动轴承振动噪声测量方法主要有两种：1、噪声测量和振动测量;2、从振动测量中鉴别轴承的噪声

翻滚轴承，噪声是指除了正常动静以外导致大家不舒服、发生烦躁感的动静，轴承在运转过程中，因为滚道和翻滚体之间彼此触摸、磕碰而发生振荡，当翻滚轴承的振荡传达到辐射外表，振荡能量转换成压力波，即为翻滚轴承噪声，由振荡发生。樽祥

动静是指弹性物质中传达的压力、引力、质点位移及速度等的改变所导致的物理扰动，即动静可以界说为在空气、水和别的媒质中人耳所能听到的任何压力的改变。噪声是指除了正常动静以外导致大家不舒服、发生烦躁感的动静，它是为大家所不希望、不喜欢，但常常又难以避免的一种动静。

轴承在运转过程中，因为滚道和翻滚体之间彼此触摸、磕碰而发生振荡，当翻滚轴承的振荡传达到辐射外表，振荡能量转换成压力波，经空气介质再传达出去即为声辐射。其中20—20kHz有些为人耳可接收到的声辐射，即为翻滚轴承噪声。

由振荡发生的机械波向空间辐射，导致空气的振荡，然后发生动静，这种动静习惯上就被称为轴承的噪声或噪音。

所以轴承振荡是发生噪音的本源。即便轴承零部件翻滚外表加工十分抱负，清洁度和润滑油或油脂也无可挑剔，但轴承在运转时，因为滚道和翻滚体间弹性触摸构成的振荡，仍会发生一种接连轻柔的动静，这种动静就称为轴承的根底噪声。根底噪声是轴承固有的，不能消除。叠加在根底噪声内的别的噪音就称为异音或反常声。

1噪声测量和振动测量-樽祥

2从振动测量中鉴别轴承的噪声-樽祥

2.1异常声形成原因及目前主要鉴别方法

滚动轴承运转过程中出现的异常声，种类繁多，形成机理比较复杂，产生的因素是多方面的，而且各种异常声常常叠加在一起，难于分辨，其主要原因有如下几种：

(1)轴承内、外滚道存在磕碰伤，划伤或严重缺陷引起的周期性振动脉冲。

(2)滚动体表面磕碰伤，划伤等缺陷引起的非周期性振动脉冲。

(3)由于剩磁吸附铁粉末存在于滚道或滚动体上而引起的周期性或非周期性的振动脉冲。

(4)杂质或尘埃进入轴承滚道运行区域引起的非周期性振动的脉冲。

(5)滚动体与保持架兜孔之间的剧烈碰撞引起的非周期性振动脉冲。

(6)润滑剂性能不良，滚动体与保持架兜孔之间的滑动摩擦以及滚动体运转时碾压润滑剂产生的振动脉冲。

E. 轴承的检验方法

1、外包装上标识、精度等级与包装内产品是否相符，每一包产品必须附有质量合格证。合格 证上应注明制造厂名、轴承代号、标准代号、包装日期。

2、每套轴承上必须有永久性制造厂氏代号和轴承型号标志，标志的内容应完整清晰，且与合格证上的内容相符。

3、更换轴承时，轴颈与下轴承接触角为60～900密封，接触面积应均匀，接触点每平方厘米不少于2～3点。

4、用肉眼观察轴承，应没有剥落痕迹和磨损；所有滚动体表面应无斑点、裂纹、磕碰现象；滚动体间隙应密切配合并旋转应灵活。

5、轴承的滚动体与油与滑道表面应无腐蚀、坑疤与斑点，接触平滑无杂音。

参考资料

网络-轴承

F. 滚动轴承 振动(速度)测量方法标准

轴承在旋转过程中，除轴承零件间的一些固有的、由功能所要求的运动以外的其他一切具有周期变化特性的运动均称为轴承振动。
本标准中所测量的轴承振动系指：轴承内圈端面紧靠心轴轴肩，并以某一恒定的转速旋转，外圈不转，承受一定的径向或轴向载荷时，其滚道中心的截面与外圈外圆柱面(最高点)相交处的轴承外圈的径向振动速度。
3．2轴承振动(速度)值
在一定转速和测试载荷下，选取轴承外圈外圆柱面圆周方向大致等距的三点进行测试，其低、中、高三个频带的振动速度的算术平均值即为该轴承在对应频带的振动(速度)值。如果轴承需要正反两面测试，则取各频带(三点平均值)较高值为轴承在该频带的振动(速度)值。
4 物理量和单位
被测轴承的振动物理量为轴承外圈的径向振动速度，单位为μm/s。
5 轴承振动(速度)的评价
5．1频率范围
在50～10000Hz频率范围内，轴承振动(速度)的三个测量频带按表l的规定。

5．2时间平均方法
每一测点振动速度信号的测量时间应不少于0.5s，待指针稳定后读数。如果信号有波动，则取波动范围的中间值。
6测试条件
6．1机械装置
6．1．1基础振动
启动驱动主轴(各频带量程开关置于最低档位)，将传感器测头压下，使其处于与测试状态相同的条件下，此时各频带示值应符合表2的规定。

6．1．2转速
轴承在测试过程中，内圈的实际转速”应符合表3的规定。

6．1．3心轴
心轴与驱动主轴组合后，心轴与轴承内圈配合处的径向跳动不大于5μm，心轴轴肩端面圆跳动不大于10μm。
心轴硬度为61～64HRc。心轴与轴承内孔配合的公差应符合表4的规定。

6．1．4加载系统
对轴承外圈施加载荷的加载装置，除能传递恒定的载荷、限制外圈旋转和可能的弹性恢复力矩外，还作为轴承与机械装置之间的隔离系统，使轴承外圈基本处于自由振动状态。
6．1．4．1轴向加载
在测试过程中，深沟球轴承、角接触球轴承和圆锥滚子轴承应施加一定的合成轴向载荷，载荷的大小应符合表5的规定。
合成轴向载荷作用线与驱动主轴轴心线的同轴度不超过0.20mm，与驱动主轴轴心线的夹角不大于2°，如图1所示。

6．1．4．2径向加载
在测试过程中，圆柱滚子轴承外圈应施加一定的合成径向载荷。其大小应符合表5的规定。载荷垫与被测轴承外圈接触部位如图2所示

施加的合成径向载荷垂直向下，其作用线与驱动主轴中心的垂直线的夹角不大于2°，与驱动主轴中心线的距离应小于0.5mm。
6．1．5传感器座
传感器座能分别沿驱动主轴轴线方向和垂直方向移动，并保证传感器对被测轴承外圈接触载荷的作用线与驱动主轴轴心的垂直线间的夹角不大于2°，偏离轴心线的距离小于0.2mm。
6．2传感器
传感器所感应的是轴承外圈径向振动位移的变化率。
6．2．1 在50～10000Hz频率范围内，传感器与被测轴承外圈不应产生脱离现象，并保证传感器对被测
轴承外圈接触载荷小于0.7N。
6．2．2传感器系统的频率响应特性应在图3规定的极限范围内。

6．2．3在5～3000μm/s(r．m．s)范围内，传感器系统振幅的最大线性偏差应小于10％。
6．2．4传感器应定期检定，在检定周期内，传感器灵敏度的允许变化范围为±5％。
6．3电子测量装置
6．3．1电子测量装置应具有50～10000Hz的频率响应范围，并分成三个2.5倍频程滤波器，其滤波器
的带宽应符合表1的规定。
6．3．2电子测量装置的滤波特性应在图4规定的范围内，低于低截止频率(五)64％或高于高截止频
率(fH)160％的所有频率的衰减不小于40dB。

6．3．3电子测量装置应定期检定，在检定周期内校准值的允许变化范围为±4％。
6．4 测试环境
6．4．1 轴承振动测试在室温下进行，测试环境应清洁，不得有尘屑、杂质等进入被测轴承，以免影响其振动测值。
6．4．2测试场所不得有影响轴承振动测值的强振源。
6．4．3测试场所不得有影响传感器性能与轴承振动测值的强电磁场。
6．5 被测轴承的清洗与润滑
注脂轴承应在注脂状态下测试。
轴承必须清洗干净，待清洗剂完全蒸发干后，加入清洁的N15机械油【运动粘度(40℃时)为13．5～16．5mm2/s】，使轴承所有零件工作表面均充分润滑。当对测试结果有疑议时，应先用NY—120溶剂汽油或其他不会对轴承及其振动测试造成任何不利影响的溶剂进行清洗，除去轴承中的油污等一切杂质。
7 测试方法和程序
将被测轴承安装到心轴上，使其内圈端面紧靠轴肩，若是圆柱滚子轴承，则应使内、外圈的两端面保持在同一平面内。
对于深沟球轴承，应分别进行正反两面测试。
对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承，按其承受轴向载荷的方向安装测试。
对于NJ型圆柱滚子轴承，将内圈挡边端面紧靠轴肩安装测试。
对于NF型圆柱滚子轴承，将外圈挡边端面朝外安装测试。
对于N型和Nu型圆柱滚子轴承，将基准面朝心轴轴肩方向安装测试，在测试过程中应保证套圈不产生轴向位移。
在轴承外圈上施加一定的轴向或径向载荷，其载荷大小按表5的规定。
启动主轴，按5-2要求读取稳态振动值。

G. 如何正确测量轴承和承孔尺寸

网友的回答(1)承孔的测量 承孔的测M可以使用内径量表在外径千分尺上核对基准尺寸后测量，同时还需测量承孔的圆度和国柱度。烧坏轴承常使承孔在开口处直径缩小而圆度超差，对轴承的正常工作极为不利。如果连螺栓的定位柱面的配合松旷，连杆轴承盖会移位使承孔圆度超差。轴承承孔的圆度误差应控制在尺寸公差之内，而圆柱度则应严格控制。 (2)轴承主要尺寸的侧量 ①轴承厚度:将外径千分尺固定测头由平面改制成球面，可用来测量轴承厚度。轴承厚度一般应控制在0.005-0.010毫米范围内，否则会使轴承内径超差。轴承在近开口处有微量减薄，测 量时应予注意。 ②轴承与承孔的配合紧度:配合紧度是由轴承的自由弹开量和余面高度来保证的。测量余面高度的方法如下:按规定装合轴承，将轴承盖螺栓紧固到规定扭矩后松开其中一个螺栓，用塞尺测量轴承盖接口处的间隙，其值应在0.05--0.15毫米范围之内。 ③轴承内径:测量前需将轴承按规定装合并按规定扭矩拧紧轴承盖螺栓，用内径量表，在外径千分尺上校对基准尺寸后测量，测量时要避开减薄区。轴承内径和对应轴颈外径尺寸之差值是配合间隙。

H. 轴承当量动载荷与当量静载荷，如何确定 是不是轴承承载的重量的总和

轴承当量动载荷
滚动轴承的额定动载荷是在假定的运转条件下确定的。即对同心轴承是指内圈旋转、外圈静止时的径向载荷；对推力轴承是指中心轴向载荷；对向心推力轴承是指使轴承半圈滚道受载的载荷的径向分量。

如果作用轴承上的实际载荷与假定的条件不同，则必须把实际载荷转换为确定额定动载荷的运转条件相同的假定载荷。在此假定载荷的作用下，轴承的寿命和实际载荷条件下的寿命相同，因此把此假定载荷称为当量动载荷，用p表示。
滚动轴承的当量静载荷
额定静载荷是在假定的条件下确定的。对向心和向心推力轴承是假定内、外套仅有相对径向位移，即载荷参数T=0.5.对推力和美国timken轴承推力向心轴承是假定套圈仅有相对轴向位移，即载荷分布参数.如果美国timken轴承的实际载荷条件与确定额定静载荷的假定条件不同，则应将实际载荷换算为当量静载荷后才能与额定静载荷相比较。

当量静载荷为一假定载荷，在此载荷作用下，承受载荷最大的滚动体与滚道接触处总的塑性变形量，与实际载荷条件下的塑性变形量相同。对向心轴承，当量静载荷为径向载荷；对推力和推力向心轴承，为中小轴向载荷；对向心推力轴承，为使套圈滚道半圈受载荷的径向分量。

1、决定当量静载荷p0的方法

由载荷分布公式（2-84）可得在任意载荷作用下，向心推力轴承中最大的滚动体载荷。

QMAX—-轴承中最大滚动体载荷；

Fr—–实际作用于轴承上的径向载荷；

Jr(T)—-载荷分布的径向积分；

Ja(T)—-载荷分布的轴向积分；

T—-载荷分布参数；

z—滚动体数

a—接触角；

p0—-当量静载荷；

Jr（0.5）—-半圈滚道承受载荷时的径向积分。

I. 轴承测量有哪些方法

外径尺寸，内径尺寸，高度，这是基本三大尺寸得检测。一般用卡尺和千分尺，或夹量块对百分表，能准确点。用仪器可以轴承的内径跳动和外径跳动。用仪器主要是检测轴承的精度等级够不够。

J. 轴承的硬度是多少用什么测量工具测量

HRC62°左右，正常使用台式洛氏硬度计检测。