A. 机械设计滚动轴承寿命计算
你内派生轴向力怎么吊事,擦,不清不楚的,只能认为是轴承2派出去的,那轴承1呢,它的轴向力也是Fr/2Y?磕了,看不懂,这是什么考试,攻城大师考试,你这水平。。。。。。求个当量载荷真瘠薄南,工程师在哪里。
B. 如何计算轴承的寿命
机械设计课本上就有,也可以参考机械设计手册轴承部分。上面都有详细的寿命计算过程!
C. 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
D. 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。
E. 滚动轴承的失效形式及选择计算
1.滚动轴承的失效形式
(1)疲劳点蚀:轴承工作时,作用于轴上的力是通过轴承内圈、滚动体、外圈传到机座上,使滚动体与内、外圈滚道的接触表面产生接触应力。由于内、外圈要做相对运动,滚动体沿滚道滚动,所以接触表面的接触应力按脉动循环规律变化。当应力循环次数达到一定值后,在滚动体或内、外圈滚道的表层金属将发生剥落,即形成疲劳点蚀,从而使轴承产生振动和噪声,旋转精度下降,影响机器的正常工作。疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。
(2)塑性变形:当轴承的转速很低(n<10r/min)或间歇摆动时,一般不会发生疲劳点蚀,此时轴承往往因受过大的静载荷或冲击载荷,使内、外圈滚道与滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服点而产生塑性变形,形成不均匀的凹坑,使轴承失效。
2.轴承的寿命与寿命计算
(1)轴承的寿命:滚动轴承的寿命是指轴承中任何一个滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前轴承转过的总转数,或在一定转速下总的工作小时数。
一批类型、尺寸相同的轴承,由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能完全相同,即使在同样条件下工作,各个轴承的寿命也是不同的,寿命最长与最短的相差可达几十倍,因此人们很难预测出单个轴承的具体寿命。为了保证轴承工作的可靠性,在国标中规定以基本额定寿命作为计算依据。
轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承,在同样条件下工作,其中10%的轴承产生疲劳点蚀时转过的总转数,以L10表示。
基本额定寿命为106r时轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷,以C表示。轴承在基本额定动载荷作用下,工作106r不发生疲劳点蚀的可靠度是90%。对于径向接触轴承C是径向载荷,轴向接触轴承C是中心轴向载荷,向心角接触轴承C是载荷的径向分量。各种类型和不同尺寸轴承的C值查机械设计手册。
(2)寿命计算:轴承基本额定寿命的计算式为:
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:L10为轴承的基本额定寿命,106r;FP为当量动载荷,见本节之当量动载荷计算;ε为寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε≈10/3。
实际计算时,人们习惯于以时间Lh(h)作为轴承的寿命。若轴承转速为n(r/min),则轴承寿命计算的另一表达式为
液压动力头岩心钻机设计与使用
当轴承的工作温度高于120℃时,会降低轴承的寿命,影响基本额定动载荷;工作中的冲击和振动,将使轴承实际工作载荷加大,故在计算时应分别引入温度系数ft(表2-11)和载荷系数fp(表2-12)对C值和Fp值加以修正。此时轴承的寿命计算式为:
液压动力头岩心钻机设计与使用
表2-11 温度系数ft
表2-12 载荷系数fp
3.当量动载荷的计算
当量动载荷是一个假想载荷,在这个载荷作用下,轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同。
对于仅能承受径向载荷的圆柱滚子轴承,当量动载荷为轴承的径向载荷Fr,即
液压动力头岩心钻机设计与使用
对于只能承受轴向载荷的推力球轴承,当量动载荷为轴承的轴向载荷Fa,即
液压动力头岩心钻机设计与使用
对于能同时承受径向和轴向载荷的深沟球轴承、调心轴承和向心角接触轴承,当量动载荷的计算式为
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:Fr为轴承所受的径向载荷;Fa为轴承所受的轴向载荷;X为径向载荷系数,见表2-13;Y为轴向载荷系数,见表2-13。
查表2-13时,对于深沟球轴承和7000C型角接触球轴承,需先计算Fa/C0,查出e值,再计算Fα/Fr并与e比较后才能确定X、Y值。
表2-13 径向载荷系数X和轴向载荷系数Y
注:1.C0为轴承的基本额定静载荷,查机械设计手册。
2.e为系数X和Y不同值时Fa/Fr适用范围的界限值。
3.对于Fa/C0的中间值,其e和Y值可由线性内插法求得。
4.向心角接触轴承轴向载荷的计算
如图2-9所示,由于向心角接触轴承有接触角α,故轴承在受到径向载荷作用时,承载区内每一个滚动体的法向力FQi可分解成径向分力FRi和轴向分力FSi。各滚动体轴向分力之和FS(FS=∑iFSi)将使轴承外圈与内圈沿轴向有分离的趋势,故这类轴承都应成对使用反向安装。
图2-9 向心角接触轴承的内部轴向力
FS是在径向载荷作用下产生的轴向力,通常称为内部轴向力,其大小按表2-14所给公式求出,方向(对轴而言)沿轴向由轴承外圈的宽边指向窄边。
向心角接触轴承在成对使用时实际所受的轴向载荷Fa,除与外加轴向载荷FA有关外,还应考虑内部轴向力FS的影响。
表2-14 向心角接触轴承内部轴向力FS
注:Y值查机械设计手册。
图2-10为角接触球轴承的两种安装方式,图2-10a为两外圈的窄边相对,图2-10b为两外圈的宽边相对。FA为外加轴向载荷,FS1、FS2分别为轴承1、2的内部轴向力,两轴承所受的实际轴向载荷,可根据力平衡条件求出。
图2-10 角接触轴承的轴向载荷分析
对于轴承1:因FS2与FA方向相反,故轴承所受轴向载荷应通过比较FS1与FS2-FA的大小来确定。
液压动力头岩心钻机设计与使用
对于轴承2:因FS1与FA方向相同,故轴承所受轴向载荷应通过比较FS2与FS1+FA的大小来确定。
液压动力头岩心钻机设计与使用
如果外加轴向载荷FA方向与图示方向相反,则应取(-FA)代入公式计算。
5.滚动轴承的静载荷计算
轴承静载荷计算的目的是防止轴承产生过大的塑性变形。
轴承在某一载荷作用下,若受载最大的滚动体与内、外圈滚道接触处的接触应力达到:球轴承———4200MPa(调心球轴承4600MPa),滚子轴承———4000MPa,这个载荷称为基本额定静载荷,以C0表示。实践表明,轴承在不超过该载荷作用下能正常工作。因此,基本额定静载荷是轴承静载荷的计算依据。对于径向接触轴承,C0是径向载荷;对于向心角接触轴承,C0是载荷的径向分量;对于轴向接触轴承C0是中心轴向
载荷。轴承在工作时,如果同时承受径向载荷与轴向载荷,则应按当量静载荷进行计算。当量静载荷是一个假想载荷,轴承在这个载荷作用下,受力最大处的滚动体与内、外圈滚道塑性变形量总和与实际载荷作用下塑性变形量总和相等。对于径向接触轴承和向心角接触轴承,当量静载荷是径向载荷;对于轴向接触轴承,当量静载荷是轴向载荷。当量静载荷以FP0表示,它与实际载荷的关系是
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:Fr为轴承所受的径向载荷;Fa为轴承所受的轴向载荷;X0为静径向载荷系数,见表2-15;Y0为静轴向载荷系数,见表2-15。
表2-15 静径向载荷系数X0与静轴向载荷系数Y0
当计算结果FP0<Fr时,应取FP0=Fr
按静载荷计算的强度条件是
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:C0为轴承的基本额定静载荷,查机械设计手册;S0为安全系数,见表2-16。
表2-16 安全系数S0
F. 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。
G. 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。
H. 轴承的使用寿命是多少
第一:可能是你的计算有问题,寿命计算公式中本来就是考虑系数的,看看你的系数取值,多列的轴承计算寿命时考虑径向当量动载荷Pr时,是要将总的径向载荷分给每一列的,看看每列轴承的受力部位,是不是承载能力大的那一列刚好在重载区域;
第二:寿命计算公式仅仅是参考,在选用轴承时,参考的轴承径向基本额定动载荷应该是实际工作载荷的3~5倍甚至更高,也就是实际载荷远远低于轴承的基本额定动载荷,而且根据轴承寿命试验做的经验,一般提交的寿命试验为1倍、2倍最长的相对寿命为4单位,还有完全寿命试验,完全寿命做下来有的要1到2年时间,最长与最短寿命之比为20-40倍;
第三:寿命的校验通常是校验一个Cr就是径向基本额定动载荷,在一个大于或等于实际工作载荷径向力作用下工作100万转不被破坏,这里面就要把转速考虑进去了,也可能计算时候的转速和客户实际工作中用到的转速并不是一个。
另外,寿命公式的计算,不同的公司有不同的公式,是考虑自己公司在实际应用过程中,曾经遇到过的问题而重新考虑进去新的参数。
比如,TIMKEN公司的寿命计算公式前面有a1、a2、a3、a4四个系数,这四个系数分别代表了可靠性修正系数、材料修正系数、环境修正系数、有效寿命等,这样一个轴承的寿命就不单单是轴承厂商能够计算的了,所以现在大多数客户在选用轴承时会要求轴承厂商提供一个台架试验(就是寿命试验)的报告
你可以把你遇到的问题具体的跟我描述一下,我对这类问题比较感兴趣,
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亲~你好!````(^__^)````
很高兴为您解答,祝你学习进步,身体健康,家庭和谐,天天开心!有不明白的可以追问!
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I. 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