軸承的強度怎麼測量

A. 軸的強度計算

軸的強度計算，尤其是轉軸和心軸的強度計算，通常是在初步完成軸的結構設計之後進行的。對於不同受載和應力性質的軸，應採用不同的計算方法。其中傳動軸按扭轉強度計算；心軸按彎曲強度計算；轉軸按彎扭合成強度進行計算。

1.傳動軸的強度計算

傳動軸工作時受扭，由材料力學知，圓截面軸的抗扭強度條件為

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

計算軸的直徑時，式（2-13）可以寫成

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：τ_T為軸的扭應力，MPa；T為軸傳遞的轉矩，N·mm；W_T為軸的抗扭截面系數，mm³；P為軸傳遞的功率，kW；n為軸的轉速，r/min；d為軸的直徑，mm；［τ］_T為軸材料的許用扭應力，MPa，見表2-8；C為與軸材料有關的系數，見表2-8。

表2-8 軸常用材料的［τ］_T值和C值

註：1.當彎矩作用相對於轉矩很小或只傳遞轉矩時，［τ］_T取較大值，C取較小值；反之，［τ］_T取較小值，C取較大值。

2.當用35SiMn鋼時，［τ］_T取較小值，C取較大值。

按式（2-14）求得的直徑，還應考慮軸上鍵槽會削弱軸的強度。一般情況下，開一個鍵槽，軸徑應增大3％；開兩個鍵槽，增大7％，然後取標準直徑。

在轉軸的設計中，常用式（2-14）作結構設計前軸徑的初步估算，把估算的直徑作為軸上受扭段的最細直徑（有時也可作軸的最細直徑）。對於彎矩的影響，常採用降低許用扭應力的方法予以修正，見表2-8注。

2.心軸的強度計算

在一般情況下，作用在軸上的載荷方向不變，故心軸的抗彎強度條件為

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

計算軸的直徑時，式（2-15）可以寫成

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：d為軸的計算直徑，mm；M為作用在軸上的彎矩，N·mm；W為軸的抗彎截面系數，mm³；［σ］_W為軸材料的許用彎曲應力，MPa。軸固定時，若載荷長期作用，取靜應力狀態下的許用彎曲應力［σ_＋1］_W；若載荷時有時無，取脈動循環的許用彎曲應力［σ₀］_W。軸轉動時，取對稱循環的許用彎曲應力［σ_-1］_W。［σ_＋1］_W、［σ₀］_W、［σ_-1］_W取值見表2-9。

表2-9 軸的許用彎曲應力（MPa）

註：σb為材料抗拉強度。

3.轉軸的強度計算

轉軸的結構設計初步完成後，軸的支點位置及軸上所受載荷的大小、方向和作用點均為已知。此時，即可求出軸的支承反力，畫出彎矩圖和轉矩圖，按彎曲和扭轉合成強度條件計算軸的直徑。

軸的支點位置，對於滑動軸承和滾動軸承都不全是在軸承寬度的中點上，其中滑動軸承可按表2-10確定，滾動軸承可查軸承樣本或有關手冊。但是，為了簡化計算，通常均可將支點位置取在軸承寬度的中點上。

表2-10 滑動軸承支點位置的確定

由彎矩圖和轉矩圖可初步判斷軸的危險截面。根據危險截面上產生的彎曲應力σ_W和扭應力為τ_T，可用第三強度理論求出鋼制軸在復合應力作用下危險截面的當量彎曲應力σ_eW，其強度條件為

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

對於一般轉軸，σ_W為對稱循環變應力；而τ_T的循環特性則隨轉矩T的性質而定。考慮彎曲應力與扭應力變化情況的差異，將上式中的轉矩T乘以校正系數α，即

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：M_e為當量彎矩， α為應力校正系數，對於不變的轉矩，取 對於脈動循環的轉矩， 對於對稱循環的轉矩，取 ^{為脈動循環時材料的許用彎曲應力，見表2-9。}

計算軸的直徑時，式（2-16）可以寫成

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：d為軸的計算直徑，mm；M_e為當量彎矩，N·mm；［σ_-1］_W為對稱循環下的材料的許用彎曲應力，MPa。

軸上有鍵槽時，為了補償對軸強度的削弱，按式（2-19）求得的直徑應增大4％～7％，單鍵槽時取較小值，雙鍵槽時取較大值。

綜上所述，常用轉軸的設計步驟是：先按照轉矩估算軸徑，作為軸上受扭段的最細直徑；再按照結構設計的要求，進行軸的初步結構設計，確定軸的外形和尺寸；然後按彎扭合成強度條件校核軸的直徑。若初定軸的直徑較小，不能滿足強度要求，則需修改結構設計，直到滿足強度要求為止；若初定軸的直徑較大，一般先不修改設計，通常是在計算完軸承後再綜合考慮是否修改設計。

對於一般用途的軸，按照上述方法設計計算即能滿足使用要求。對於重要的軸，尚須考慮應力集中、表面狀態以及尺寸的影響，用安全系數法作進一步的強度校核，其計算方法見有關機械設計教材或參考書。

B. 如何有效檢測軸承振動

然而，SKF軸承缺陷的唯一特性可以用有效的振動分析方法進行檢測和分析。引起SKF軸承故障的特殊頻串取決於故障軸承的幾何尺寸以及轉速，所需要的軸承的幾何尺寸通常是由生產廠家提供的。採用計算機程序計算所需要的頻率，並給出相應的軸承參數和轉速。應當注意，相同型號的軸承參數可隨生產廠家的不同而發生改變。 SKF軸承故障早期診斷的主要問題是引起的低振平，並常常被較高的振平所淹沒。如果採用一個振動表進行監測，則低振平就不能被檢測，不可預測的故障就會出現。一個很好的解決辦法就是定期使用動態信號分析儀對臨界工作狀態的機械進行監測。因為動態信號分析儀的高解析度和動態范圍能顯示出得成分為較高振平幅度的千分之一。早期檢測設備故障的其它益處是能說明故障引起的原因，因為設備故障到了後期就會出現擦傷，直到很明顯。固定的機器在過分的振動下引起剝蝕而被替換就是一個例子，如果已了解引起故障的原因，那些慢性故障就可以確定。SKF軸承的振動頻率能夠很好的傳送到機器外殼上（因為軸承很硬），測量的最好方法是採用加速度計或速度感測器。由於軸承是提供軸的支撐，對於判斷振動情況，對軸承的測量常常可以提供足夠的靈敏度（因為機器在這個方位上通常很靈活）。目前，測量軸承振動的感測器已經有了新的發展，包括高靈敏度的位移感測器，這種感測器可以測量軸承外圈實際缺陷，靈敏度是很高的，並能防止阻抗變化的影響，但安裝需要拆洗機器。所以在安裝使用之前一定要注意。

C. 粉末冶金含油軸承中，如何測量壓潰強度。大小製件有沒有區別。。。謝謝！！！

你好，我從事粉末冶金件開發5年，我來回答你這個問題，含油軸承的壓潰強度一般都是指徑向的壓潰強度，少數工廠也會要求測量軸向壓潰強度。測量方法就是使用抗壓機直接壓，如果產品帶法蘭，根據要求選擇壓法蘭或者boss。抗壓機會給出一個斷點值。那個斷點值就是壓潰強度。

D. 滾動軸承有哪些振動測量方法

滾動軸承振動雜訊測量方法主要有兩種：1、雜訊測量和振動測量;2、從振動測量中鑒別軸承的雜訊

翻滾軸承，雜訊是指除了正常動靜以外導致大家不舒服、發生煩躁感的動靜，軸承在運轉過程中，因為滾道和翻滾體之間彼此觸摸、磕碰而發生振盪，當翻滾軸承的振盪傳達到輻射外表，振盪能量轉換成壓力波，即為翻滾軸承雜訊，由振盪發生。樽祥

動靜是指彈性物質中傳達的壓力、引力、質點位移及速度等的改變所導致的物理擾動，即動靜可以界說為在空氣、水和別的媒質中人耳所能聽到的任何壓力的改變。雜訊是指除了正常動靜以外導致大家不舒服、發生煩躁感的動靜，它是為大家所不希望、不喜歡，但常常又難以避免的一種動靜。

軸承在運轉過程中，因為滾道和翻滾體之間彼此觸摸、磕碰而發生振盪，當翻滾軸承的振盪傳達到輻射外表，振盪能量轉換成壓力波，經空氣介質再傳達出去即為聲輻射。其中20—20kHz有些為人耳可接收到的聲輻射，即為翻滾軸承雜訊。

由振盪發生的機械波向空間輻射，導致空氣的振盪，然後發生動靜，這種動靜習慣上就被稱為軸承的雜訊或噪音。

所以軸承振盪是發生噪音的本源。即便軸承零部件翻滾外表加工十分抱負，清潔度和潤滑油或油脂也無可挑剔，但軸承在運轉時，因為滾道和翻滾體間彈性觸摸構成的振盪，仍會發生一種接連輕柔的動靜，這種動靜就稱為軸承的根底雜訊。根底雜訊是軸承固有的，不能消除。疊加在根底雜訊內的別的噪音就稱為異音或反常聲。

1雜訊測量和振動測量-樽祥

2從振動測量中鑒別軸承的雜訊-樽祥

2.1異常聲形成原因及目前主要鑒別方法

滾動軸承運轉過程中出現的異常聲，種類繁多，形成機理比較復雜，產生的因素是多方面的，而且各種異常聲常常疊加在一起，難於分辨，其主要原因有如下幾種：

(1)軸承內、外滾道存在磕碰傷，劃傷或嚴重缺陷引起的周期性振動脈沖。

(2)滾動體表面磕碰傷，劃傷等缺陷引起的非周期性振動脈沖。

(3)由於剩磁吸附鐵粉末存在於滾道或滾動體上而引起的周期性或非周期性的振動脈沖。

(4)雜質或塵埃進入軸承滾道運行區域引起的非周期性振動的脈沖。

(5)滾動體與保持架兜孔之間的劇烈碰撞引起的非周期性振動脈沖。

(6)潤滑劑性能不良，滾動體與保持架兜孔之間的滑動摩擦以及滾動體運轉時碾壓潤滑劑產生的振動脈沖。

E. 軸承的檢驗方法

1、外包裝上標識、精度等級與包裝內產品是否相符，每一包產品必須附有質量合格證。合格 證上應註明製造廠名、軸承代號、標准代號、包裝日期。

2、每套軸承上必須有永久性製造廠氏代號和軸承型號標志，標志的內容應完整清晰，且與合格證上的內容相符。

3、更換軸承時，軸頸與下軸承接觸角為60～900密封，接觸面積應均勻，接觸點每平方厘米不少於2～3點。

4、用肉眼觀察軸承，應沒有剝落痕跡和磨損；所有滾動體表面應無斑點、裂紋、磕碰現象；滾動體間隙應密切配合並旋轉應靈活。

5、軸承的滾動體與油與滑道表面應無腐蝕、坑疤與斑點，接觸平滑無雜音。

參考資料

網路-軸承

F. 滾動軸承 振動(速度)測量方法標准

軸承在旋轉過程中，除軸承零件間的一些固有的、由功能所要求的運動以外的其他一切具有周期變化特性的運動均稱為軸承振動。
本標准中所測量的軸承振動系指：軸承內圈端面緊靠心軸軸肩，並以某一恆定的轉速旋轉，外圈不轉，承受一定的徑向或軸向載荷時，其滾道中心的截面與外圈外圓柱面(最高點)相交處的軸承外圈的徑向振動速度。
3．2軸承振動(速度)值
在一定轉速和測試載荷下，選取軸承外圈外圓柱面圓周方向大致等距的三點進行測試，其低、中、高三個頻帶的振動速度的算術平均值即為該軸承在對應頻帶的振動(速度)值。如果軸承需要正反兩面測試，則取各頻帶(三點平均值)較高值為軸承在該頻帶的振動(速度)值。
4 物理量和單位
被測軸承的振動物理量為軸承外圈的徑向振動速度，單位為μm/s。
5 軸承振動(速度)的評價
5．1頻率范圍
在50～10000Hz頻率范圍內，軸承振動(速度)的三個測量頻帶按表l的規定。

5．2時間平均方法
每一測點振動速度信號的測量時間應不少於0.5s，待指針穩定後讀數。如果信號有波動，則取波動范圍的中間值。
6測試條件
6．1機械裝置
6．1．1基礎振動
啟動驅動主軸(各頻帶量程開關置於最低檔位)，將感測器測頭壓下，使其處於與測試狀態相同的條件下，此時各頻帶示值應符合表2的規定。

6．1．2轉速
軸承在測試過程中，內圈的實際轉速」應符合表3的規定。

6．1．3心軸
心軸與驅動主軸組合後，心軸與軸承內圈配合處的徑向跳動不大於5μm，心軸軸肩端面圓跳動不大於10μm。
心軸硬度為61～64HRc。心軸與軸承內孔配合的公差應符合表4的規定。

6．1．4載入系統
對軸承外圈施載入荷的載入裝置，除能傳遞恆定的載荷、限制外圈旋轉和可能的彈性恢復力矩外，還作為軸承與機械裝置之間的隔離系統，使軸承外圈基本處於自由振動狀態。
6．1．4．1軸向載入
在測試過程中，深溝球軸承、角接觸球軸承和圓錐滾子軸承應施加一定的合成軸向載荷，載荷的大小應符合表5的規定。
合成軸向載荷作用線與驅動主軸軸心線的同軸度不超過0.20mm，與驅動主軸軸心線的夾角不大於2°，如圖1所示。

6．1．4．2徑向載入
在測試過程中，圓柱滾子軸承外圈應施加一定的合成徑向載荷。其大小應符合表5的規定。載荷墊與被測軸承外圈接觸部位如圖2所示

施加的合成徑向載荷垂直向下，其作用線與驅動主軸中心的垂直線的夾角不大於2°，與驅動主軸中心線的距離應小於0.5mm。
6．1．5感測器座
感測器座能分別沿驅動主軸軸線方向和垂直方向移動，並保證感測器對被測軸承外圈接觸載荷的作用線與驅動主軸軸心的垂直線間的夾角不大於2°，偏離軸心線的距離小於0.2mm。
6．2感測器
感測器所感應的是軸承外圈徑向振動位移的變化率。
6．2．1 在50～10000Hz頻率范圍內，感測器與被測軸承外圈不應產生脫離現象，並保證感測器對被測
軸承外圈接觸載荷小於0.7N。
6．2．2感測器系統的頻率響應特性應在圖3規定的極限范圍內。

6．2．3在5～3000μm/s(r．m．s)范圍內，感測器系統振幅的最大線性偏差應小於10％。
6．2．4感測器應定期檢定，在檢定周期內，感測器靈敏度的允許變化范圍為±5％。
6．3電子測量裝置
6．3．1電子測量裝置應具有50～10000Hz的頻率響應范圍，並分成三個2.5倍頻程濾波器，其濾波器
的帶寬應符合表1的規定。
6．3．2電子測量裝置的濾波特性應在圖4規定的范圍內，低於低截止頻率(五)64％或高於高截止頻
率(fH)160％的所有頻率的衰減不小於40dB。

6．3．3電子測量裝置應定期檢定，在檢定周期內校準值的允許變化范圍為±4％。
6．4 測試環境
6．4．1 軸承振動測試在室溫下進行，測試環境應清潔，不得有塵屑、雜質等進入被測軸承，以免影響其振動測值。
6．4．2測試場所不得有影響軸承振動測值的強振源。
6．4．3測試場所不得有影響感測器性能與軸承振動測值的強電磁場。
6．5 被測軸承的清洗與潤滑
注脂軸承應在注脂狀態下測試。
軸承必須清洗干凈，待清洗劑完全蒸發干後，加入清潔的N15機械油【運動粘度(40℃時)為13．5～16．5mm2/s】，使軸承所有零件工作表面均充分潤滑。當對測試結果有疑議時，應先用NY—120溶劑汽油或其他不會對軸承及其振動測試造成任何不利影響的溶劑進行清洗，除去軸承中的油污等一切雜質。
7 測試方法和程序
將被測軸承安裝到心軸上，使其內圈端面緊靠軸肩，若是圓柱滾子軸承，則應使內、外圈的兩端面保持在同一平面內。
對於深溝球軸承，應分別進行正反兩面測試。
對於角接觸球軸承和圓錐滾子軸承，按其承受軸向載荷的方向安裝測試。
對於NJ型圓柱滾子軸承，將內圈擋邊端面緊靠軸肩安裝測試。
對於NF型圓柱滾子軸承，將外圈擋邊端面朝外安裝測試。
對於N型和Nu型圓柱滾子軸承，將基準面朝心軸軸肩方向安裝測試，在測試過程中應保證套圈不產生軸向位移。
在軸承外圈上施加一定的軸向或徑向載荷，其載荷大小按表5的規定。
啟動主軸，按5-2要求讀取穩態振動值。

G. 如何正確測量軸承和承孔尺寸

網友的回答(1)承孔的測量 承孔的測M可以使用內徑量表在外徑千分尺上核對基準尺寸後測量，同時還需測量承孔的圓度和國柱度。燒壞軸承常使承孔在開口處直徑縮小而圓度超差，對軸承的正常工作極為不利。如果連螺栓的定位柱面的配合松曠，連桿軸承蓋會移位使承孔圓度超差。軸承承孔的圓度誤差應控制在尺寸公差之內，而圓柱度則應嚴格控制。 (2)軸承主要尺寸的側量 ①軸承厚度:將外徑千分尺固定測頭由平面改製成球面，可用來測量軸承厚度。軸承厚度一般應控制在0.005-0.010毫米范圍內，否則會使軸承內徑超差。軸承在近開口處有微量減薄，測 量時應予注意。 ②軸承與承孔的配合緊度:配合緊度是由軸承的自由彈開量和余面高度來保證的。測量余面高度的方法如下:按規定裝合軸承，將軸承蓋螺栓緊固到規定扭矩後松開其中一個螺栓，用塞尺測量軸承蓋介面處的間隙，其值應在0.05--0.15毫米范圍之內。 ③軸承內徑:測量前需將軸承按規定裝合並按規定扭矩擰緊軸承蓋螺栓，用內徑量表，在外徑千分尺上校對基準尺寸後測量，測量時要避開減薄區。軸承內徑和對應軸頸外徑尺寸之差值是配合間隙。

H. 軸承當量動載荷與當量靜載荷，如何確定 是不是軸承承載的重量的總和

軸承當量動載荷
滾動軸承的額定動載荷是在假定的運轉條件下確定的。即對同心軸承是指內圈旋轉、外圈靜止時的徑向載荷；對推力軸承是指中心軸向載荷；對向心推力軸承是指使軸承半圈滾道受載的載荷的徑向分量。

如果作用軸承上的實際載荷與假定的條件不同，則必須把實際載荷轉換為確定額定動載荷的運轉條件相同的假定載荷。在此假定載荷的作用下，軸承的壽命和實際載荷條件下的壽命相同，因此把此假定載荷稱為當量動載荷，用p表示。
滾動軸承的當量靜載荷
額定靜載荷是在假定的條件下確定的。對向心和向心推力軸承是假定內、外套僅有相對徑向位移，即載荷參數T=0.5.對推力和美國timken軸承推力向心軸承是假定套圈僅有相對軸向位移，即載荷分布參數.如果美國timken軸承的實際載荷條件與確定額定靜載荷的假定條件不同，則應將實際載荷換算為當量靜載荷後才能與額定靜載荷相比較。

當量靜載荷為一假定載荷，在此載荷作用下，承受載荷最大的滾動體與滾道接觸處總的塑性變形量，與實際載荷條件下的塑性變形量相同。對向心軸承，當量靜載荷為徑向載荷；對推力和推力向心軸承，為中小軸向載荷；對向心推力軸承，為使套圈滾道半圈受載荷的徑向分量。

1、決定當量靜載荷p0的方法

由載荷分布公式（2-84）可得在任意載荷作用下，向心推力軸承中最大的滾動體載荷。

QMAX—-軸承中最大滾動體載荷；

Fr—–實際作用於軸承上的徑向載荷；

Jr(T)—-載荷分布的徑向積分；

Ja(T)—-載荷分布的軸向積分；

T—-載荷分布參數；

z—滾動體數

a—接觸角；

p0—-當量靜載荷；

Jr（0.5）—-半圈滾道承受載荷時的徑向積分。

I. 軸承測量有哪些方法

外徑尺寸，內徑尺寸，高度，這是基本三大尺寸得檢測。一般用卡尺和千分尺，或夾量塊對百分表，能准確點。用儀器可以軸承的內徑跳動和外徑跳動。用儀器主要是檢測軸承的精度等級夠不夠。

J. 軸承的硬度是多少用什麼測量工具測量

HRC62°左右，正常使用台式洛氏硬度計檢測。