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根据轴承参数如何求轴承寿命

发布时间:2022-09-20 18:21:35

⑴ 轴承使用寿命怎样确定

滚动轴承之寿命以转数(或以一定转速下的工作的小时数)定义:以ntn轴承型号和iko轴承型号为例,在此寿命以内的轴承,应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏(剥落或缺损)。然而无论在实验室试验或在实际使用中,都可明显的看到,在同样的工作条件下的外观相同轴承,实际寿命大不相同。此外还有数种不同定义的轴承“寿命”,其中之一即所谓的“工作寿命”,它表示ntn轴承型号和iko轴承型号在损坏之前可达到的实际寿命是由磨损、损坏通常并非由疲劳所致,而是由磨损、腐蚀、密封损坏等原因造成。
为确定轴承寿命的标准,把轴承寿命与可靠性联系起来。
每一样物品都有一个额定的寿命,意味着它从生产出来那刻开始就能使用多久,轴承也不例外,而轴承的额定寿命,由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿命长短也不相同。若以统计寿命为1单位,最长的相对寿命为4单位,最短的为0.1-0.2单位,最长与最短寿命之比为20-40倍。90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。

⑵ 轴承寿命的计算公式以标准SKF为例!

以下是关于SKF轴承机械使用的寿命表,该表格为正常安装后的SKF轴承使用寿命估算值,不受型号限制,但受到安装及工作环境限制。
机械类型:家用电器,农业机械,医疗设备,仪器设备约定;工作时间:300-3000
机械类型:短时间间接性的使用,电动工具,车间起重设备,建筑设备和机械约定;工作时间:3000-8000
机械类型:短时间或间歇性使用的设备,但要求较高的运行可靠性,例如升降机(电梯)用于包装货物的起重机械或吊索轮约定;工作时间:8000-12000
机械类型:每天工作8小时,但并非全部时间运行的机械,一般使用齿轮传动结构,例如工业电机,转盘式碎石机约定;工作时间:10000-250000
机械类型:每天工作8小时,但并非全部时间运行的机械,例如机床,木材机械,连续生产的机械,例如起重机械,通风设备,输送机,印刷设备,分离机,离心机等约定;工作时间:20000-30000
机械类型:24小时运转的机械,轧钢厂用的齿轮,中型电机,压缩机,采矿用起重机,泵或纺织机械;工作时间:40000-50000
机械类型:风电机械设备,包括主轴,摆动机构,齿轮箱,发电机轴承;工作时间:30000-100000
机械类型:自来水厂用的机械,如转炉,电缆搅股架等;工作时间:60000-100000
机械类型:大型电机,发电厂设备,矿井水泵,矿场用通风设备,远洋轮的主轴轴承;工作时间:>100000

⑶ 轴承的使用寿命怎么计算啊

轴承的使用寿命是轴承设计寿命与各种影响系数的乘积,主要影响因素有:
可靠性系数、负荷、振动冲击、润滑和其它参数的影响。

⑷ 轴承寿命怎么计算

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。

⑸ 如何计算轴承的当量动载荷和轴承寿命

一、基本额定寿命和基本额定动载荷
1、基本额定寿命L10
轴承寿命:单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定转速下的工作小时数称轴承寿命。由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相同,同一批轴承在同样的工作条件下,各个轴承的寿命有很大的离散性,所以,用数理统计的办法来处理。
基本额定寿命L10——同一批轴承在相同工作条件下工作,其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数(以106为单位)或一定转速下的工作时数。(失效概率10%)。
2、基本额定动载荷C
轴承的基本额定寿命L10=1(106转)时,轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷C。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%。
基本额定动载荷C
(1)向心轴承的C是纯径向载荷;
(2)推力轴承的C是纯轴向载荷;
(3)角接触球轴承和圆锥滚子轴承的C是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。

⑹ 轴承的寿命怎么计算

一、额定寿命与额定动载荷
1、轴承寿命
在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿命。
由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿命长短也不相同。若以统计寿命为1单位,最长的相对寿命为4单位,最短的为0.1-0.2单位,最长与最短寿命之比为20-40倍。
为确定轴承寿命的标准,把轴承寿命与可靠性联系起来。
2、额定寿命
同样规格(型号、材料、工艺)的一批轴承,在同样的工作条件下使用,90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。
3、基本额定动载荷
为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时,所能承受的最大载荷为基本额定动载荷,以C表示。
也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。
对于基本额定动载荷
(1)向心轴承是指纯径向载荷
(2)推力球轴承是指纯轴向载荷
(3)向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量

二、轴承寿命的计算公式:
洛阳轴承厂以208轴承为对象,进行大量的试验研究,建立了载荷与寿命的数字关系式和曲线。

式中:
L10--轴承载荷为P时,所具有的基本额定寿命(106转)
C--基本额定动载荷 N
ε--指数
对球轴承:ε=3
对滚子轴承:ε=10/3
P--当量动载荷(N)
把在实际条件下轴承上所承受的载荷: A、R ,转化为实验条件下的载荷称为当量动载荷,对轴承元件来讲这个载荷是变动的,实验研究时,轴承寿命用106转为单位比较方便(记数器),但在实际生产中一般寿命用小时表示,为此须进行转换
L10×106=Lh×60n
所以

滚动轴承寿命计算分为:
1、已知轴承型号、载荷与轴的转速,计算Lh;
2、已知载荷、转速与预期寿命,计算C ,选取轴承型号。

通常取机器的中修或大修界限为轴承的设计寿命,一般取Lh'=5000,对于高温下工作的轴承应引入温度系数ft
Ct=ftC

t ≤120 125 150 200 300
ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60

上两式变为:

对于向心轴承

对于推力轴承

三、当量动载荷P的计算
在实际生产中轴承的工作条件是多种多样的,为此,要把实际工作条件下的载荷折算为假想寿命相同的实验载荷--当量载荷。
对于N0OOO、NU0OOO、NJ0OOO、NA0000只承受径向载荷:Pr=Rfp
对于51000、52000只承受轴向载荷:Pa=Afp
对于其它类型轴承2OOOO、lOO00、20OOO、60000、70000、30000、29000
Pr=fp(XR+YA)
式中:
R--轴承实际上承受的径向载荷
A--轴承实际上承受的轴向载荷
x--径向折算载荷系数
Y--轴向折算载荷系数
fp--载荷系数,考虑载荷和应力的变化、机器惯性等

四、向心推力轴承轴向载荷的计算
1.压力中心
外圈是反力作用线与轴心线交点
对于向力推力轴承

式中: Dm=0.5(D十d)
对于跨度较大的轴,为简化计算假设压力中心在轴承宽度中心。
2.轴向载荷计算
首先介绍:轴承正装图13-13 b),铀承反装图13-13a)
向心推力轴承承受径向载荷时,要产生派生轴向力S,
按表13-7计算:
70000C:S=0.4R 70OOOAC:S=0.7R 70OOOB:S=R
30OOO:S=R/(2Y)
图13--13所示为一对向心推力轴承支承的轴,其上作用载荷为 Fr、Fa

为计算出各轴承上的当量动载荷P必须首先求出R1、A1和R2、A2。根据Fr很容易求出R1、R2;而计算A1、A2时不仅考虑Fa,还应考虑派生轴向力 S1,S2
图b)示为正装,取轴、内圈和滚动体为分离体,在 Fr作用下,轴承外圈对分离体的支反力N分解为R、S
图S2和Fa同向
1)如果 Fa+S2=S1
为保持平衡 A1=Fa+S2 A2=S1
2)如果 Fa+S2>S1时,则轴有向左窜动趋势;为保持平衡,轴承上必受轴承外圈一个平衡力Fb1
轴承1被压紧: A1=Fa+S2=S1+Fb1
轴承2被放松: A2=S1+Fb1-Fa=S2
3)如果 Fa+S2<S1时,则轴有向右窜动趋势,轴承2被压紧,轴承1放松,为保持平衡,轴承2上受轴承外圈平衡力Fb2
被压紧轴承2:A2=S1-Fa=S2+Fb2
被放松轴承1:A1=Fa+S2+Fb2=S1

下面归纳30000、70000轴承计算轴向载荷A的方法:
(l)根据轴承安装结构,先判明轴上全部轴向力合力的指向,分清被压紧和放松轴承,合力由面指向背的轴承被压紧。
(2)被压紧轴承,轴向力 A等于除本身派生轴向力外,其它轴向力的代数和。
(3)被放松轴承,轴向力 A等于它本身派生轴向力。

五、滚动轴承的静载荷
对于转速低或基本不旋转的轴承,滚动接触面上由于接触应力过大,而产生永久的过大凹坑,称为塑性变形,导致冲击振动。为此,应按静强度选择轴承尺寸,同样用额定静载荷表征轴承抵抗塑性变形的能力。

额定静载荷:规范上规定使受载最大滚动体与较弱的套圈滚道上产生永久变形量之和,等于滚动体直径的万分之一时的载荷,作为额定静载荷以 C0示之。
手册上列出了各类各型号轴承的C0 值。
静强度计算
C0≥S0P0
1.当量静载荷P0
(l)6OOOO,30OOO,70OOO,l0OOO,200OOO
P0=X0R+Y0A
式中: X0、Y0 见表13-8
求取的P0如果P0<R时,取P0=R
(2)推力轴承
P0A=A+2.3tgα
2.S0--静强度的安全系数,表13-8

⑺ 已知电机的额定功率,额定转速,额定转矩等一切电机参数,深沟球轴承型号,怎么计算计算轴承寿命

请看图片“L10h”就是你要的寿命单位:小时

⑻ 轴承的寿命计算

一、轴承的寿命

轴承在承受负荷旋转时,由于套圈滚道面及滚动体滚动面不断地受到交变负荷的作用,即使使用条件正常,也会因材料疲劳使滚道面及滚动面出现鱼鳞状损伤(称做剥离或剥落)。

出现这种滚动疲劳损伤之前的总旋转数称做轴承的“(疲劳)寿命”。

即使是结构、尺寸、材料、加工方法等完全相同的轴承,在同样条件下旋转时,轴承的(疲劳)寿命仍会出现较大的差异。

这是因为材料疲劳本身即具有离散性,应从统计的角度来考虑。

于是就将一批相同的轴承在同样条件下分别旋转时,其中90%的轴承不出现滚动疲劳损伤的总旋转数称做“轴承的基本额定寿命”(即可靠性为90%的寿命)。

在以固定的转速旋转时,也可用总旋转时间表示。

但在实际工作时,还会出现滚动疲劳损伤以外的损伤现象。

这些损伤可以通过做好轴承的选择、安装和润滑等加以避免。

二、轴承寿命的计算

1、基本额定动负荷

基本额定动负荷表示轴承耐滚动疲劳的能力(即负荷能力),是指大小和方向一定的纯径向负荷(对于向心轴承)或中心轴向负荷(对于推力轴承),在内圈旋转外圈固定(或内圈固定外圈旋转)的条件下,该负荷下的基本额定寿命可达100万转。向心轴承与推力轴承的基本额定动负荷分别称做径向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷,用Cr与Ca表示,其数值录入轴承尺寸表。

2、基本额定寿命

式1表示轴承的基本额定动负荷,当量动负荷及基本额定寿命之间的关系。

轴承以固定的转速时,用时间表示寿命更为方便,如式2所示。

另外,对于铁路车辆或汽车等用行车距离(km)表示寿命较多,如式3所示。

因此,作为轴承的使用条件,设当量动负荷为P,转速为n,则满足设计寿命所需要的轴承基本额定动负荷c可由式4计算。从轴承表选出满足c值的轴承,即可确定轴承的尺寸。机械要求的轴承必需寿命请参考表4。

3、根据温度进行的基本额定动负荷的修正与轴承的尺寸稳定处理

轴承在高温下使用时,材料组织会发生变化、硬度降低,基本额定动负荷将比常温下使用时减小。材料组织一旦发生变化,即使温度恢复到常温也不会复原。

因此,在高温下使用时,必须将轴承尺寸表的基本额定动负荷乘以表1的温度系数进行修正。
表1温度系数

轴承长时间在120摄氏度以上的工作温度下使用时,由于经一般热处理的轴承尺寸变化大,必须进行尺寸稳定处理。

尺寸稳定处理与使用温度范围如表2所示。但经尺寸稳定处理的轴承硬度降低,有时基本额定动负荷会减小。
表2 尺寸稳定处理

4、修正额定寿命

式1表示的是可靠性90%的基本额定寿命(L10),根据用途的不同,有时也需要可靠性高于90%的高可靠性寿命。

此外,采用特殊材料有时可以使轴承寿命延长,甚至润滑等使用条件的不同也会影响轴承寿命。考虑了以上因素对基本额定寿命进行修正后的寿命称做修正额定寿命,可由式8计算:

Lna=a1a2z3L10..........式8

这里,

a1:可靠性系数......参照(1)项
a2:可靠性系数......参照(2)项
a3:可靠性系数......参照(3)项

〔备注〕按照可靠性高于90%的Lna选择轴承尺寸时,应特别注意轴与外壳的强度。

(1)可靠性系数a1

计算可靠性不低于90%(即失效率不大于10%)的修正额定寿命时,按表3选择系数a1
表3可靠性系数a1

(2)材料系数a2

根据轴承材料(钢种、质量)、制造工艺和设计的不同与寿命有关的轴承特性有可能发生变化,这时用系数a2修正。

采用高质量的真空脱气轴承钢或钢中夹杂物特别少时,a2>1。对于常规轴承材料,a2=1。

(3)使用条件系数a3

轴承在直接影响寿命的条件下(尤其是润滑条件)下使用时,用系数a3进行修正。

润滑条件正常时,可取a3=1,润滑条件特别良好时,可取a3>1。但在以下条件下,取a3<1。

a、运转时润滑剂运动粘度降低时
球轴承-小于13平方毫米/s{13cSt}
滚子轴承-小于20平方毫米/s{20cSt}
b、转速特别低时
滚动体节圆直径与转速的乘积小于10000
c、润滑剂中混入杂质时
d、内圈与外圈的相对倾斜大时

〔注〕轴承在高温下使用硬度降低时,必须对基本额定动负荷进行修正(参照表1)

5、机械所必需的轴承寿命

选择轴承应合理地提出寿命要求,寿命要求过高,则轴承尺寸过大,机械笨重,不经济。寿命要求过低,则在使用中需要常更换,一般可根据机械的大修期确定轴承的使用寿命。各种机械所必需的轴承使用寿命推荐值见表4。
表4轴承必需寿命(参考)

三、当量动负荷

轴承大多承受径向负荷与轴向负荷的合成负荷,并且负荷条件多种多样,如大小发生变化等。

因此,不可能将轴承的实际负荷直接与基本额定动负荷比较。

这时,则将实际负荷换算成通过轴承中心,且大小和方向一定的假想负荷来进行分析比较,轴承在假想负荷下具有与实际负荷和转速下相同的寿命。

这样换算的假想负荷称做当量动负荷,用P表示。

1、当量动负荷的计算

承受大小和方向一定的合成负荷的向心轴承与推力轴承(a不等于90度)的当量动负荷可由下式计算:

P=XFr+YFa........(9)

这里,
P:当量动负荷,N{kgf} 对于向心轴承,表示为Pr:径向当量动负荷;对于推力轴承,表示为Pa:轴向当量动负荷
Fr:径向负荷,N{kgf}
Fa:轴向负荷,N{kgf}
X:径向负荷系数
Y:轴向负荷系数(负荷系数X与Y载于轴承尺寸表)

对于单列向心轴承,当Fa/Fr<=e时,取X=1、Y=0,因此,这时当量动负荷为Pr=Fr。

1)对于单列向心轴承,当Fa/Fr<=e时,取X=1、Y=0,因此,这时当量动负荷为Pr=Fr.[e表示Fa/Fr的界限值,载于轴承尺寸表。]对于单列角接触球轴承及圆锥滚子轴承,如图1所示。由于承受径向负荷时会产生轴向分力(Fac),因此,轴向分力可由下式计算:

Fac=Fr/2Y......(10)

2)接触角为90度的推力球轴承只承受轴向负荷,因此当量动负荷Pa=Fa

3)推力调心滚子轴承的当量动负荷由下式计算:

Pa=Fa+1.2Fr.........式11 这里Fr/Fa<=0.55

2、负荷变化时的平均当量动负荷

轴承承受大小或方向变化的负荷时,需要计算使轴承具有与实际变化条件下相同寿命的平均当量动负荷。

各种变化条件下的平均当量动负荷Pm的计算方法如图所示。

四、基本额定静负荷与当量静负荷

1、基本额定静负荷

轴承承受太大的静负荷或在极低转速下承受冲击负荷时,滚动体与滚道的接触面会产生局部永久变形。其变形电随负荷增大而增大,超过一定限度的话,将会影响正常的旋转。

基本额定静负荷是指使承受最大负荷的滚动体与滚道的接触面中央产生按以下计算接触应力的静负荷。

a、调心球轴承......4600MPa{469kgf/mm2}
b、其他球轴承......4200MPa{429kgf/mm2}
c、滚子轴承......4000MPa{408kgf/mm2}

在这些接触应力下产生的滚动体与滚道的永久变形总量约为滚动体直径的0.0001倍。

向心轴承与推力轴承的基本额定静负荷分别称作径向基本额定静负荷与轴向基本额定静负荷,用Cor与Coa表示,其数值载于轴承尺寸表。

2、当量静负荷

当量静负荷是指一种假想负荷,当轴承静止或转速极低时,该假想负荷下承受负荷的滚动体与滚道的接触面中央产生与实际负荷条件下相同的接触应力。

向心轴承与推力轴承的当量静负荷分别采用通过轴承中心的径向负荷与通过轴承中心线的轴向负荷。当量静负荷由式17到式20计算:

当量静负荷可由下式计算:

这里:

Por:径向当量静负荷,N{kgf}
Poa:轴向当量静负荷,N{kgf}
Fr:径向负荷,N{kgf}
Fa:轴向负荷,N{kgf}
Xo:径向静负荷系数
Yo:轴向静负荷系数(静负荷系数Xo与Yo载于轴承尺寸表)

3、安全系数

轴承的允许当量静负荷虽取决于轴承的基本额定静负荷,但由于上述永久变形量(局部凹陷量)决定的轴承使用限度则随对轴承的性能要求及使用条件而有所不同。

因此,为分析基本额定静负荷的安全度,根据经验制定了安全系数。

fs=Co/Po..........(21)
这里:
fs:安全系数(表5)
Co:基本额定静负荷,N{kgf}
Po:当量静负荷, N{kgf}
表5 安全系数fs

备注: 对于推力调心滚子轴承,取fs>=4

⑼ 轴承的使用寿命如何计算

轴承的使用寿命是轴承设计寿命与各种影响系数的乘积,主要影响因素有:
可靠性系数、负荷、振动冲击、润滑和其它参数的影响。

⑽ 轴承寿命怎么计算

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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