❶ 如何求滾動軸承的徑向載荷和軸向載荷
當量動負荷:
P=Fr 當Fa/Fr小於等於e 時
P=XFr+YFa 當Fa/Fr大於e 時
系數e、X和Y取決於f0Fa/C0的關系,其中f0為計算系數(軸承供應商提供的產品表裡有),Fa為軸向負荷,C0為額定靜負荷。
❷ 滾動軸承兩個齒輪怎麼求
滾動軸承25題(當量動載荷、壽命計算等)1.有一軸由一對角接觸球軸承支承,如圖所示。已知:齒輪的分度圓直徑=200mm,作用在齒輪上的載荷為=1890N, =700N, =360N.軸承的內部軸向力S與徑向載荷的關系式為:S=0.4。求兩軸承所承受的軸向載荷。題1圖解:受力分析如圖示。題1答圖、方向如圖示所以軸承2被「壓緊」,軸承1「放鬆」。2.如圖所示,某軸用一對30307圓錐滾子軸承,軸承上所受的徑向負荷R1=2500N,R2=5000N,作用在軸上的向外負荷Fa1=400N,Fa2=2400N。軸在常溫下工作,載荷平穩fP=1。試計算軸承當量動負載大小,並判斷哪個軸承壽命短些?(註:30307軸承的Y=1.6,e=0.37,S=R/(2Y);當A/R>e時,X=0.4,Y=1.6;當A/R<=e時,X=1,Y=0)題2圖解:受力分析如圖示。題2答圖所以軸承2被「壓緊」,軸承1「放鬆」。所以因為<所以軸承2壽命短些3.某齒輪軸由一對30212/P6X軸承支承,其徑向載荷分別為=5200N, =3800N,方向如圖所示。取載荷系數fp=1.2。試計算:兩軸承的當量動負荷P1、P2:1) 當該對軸承的預期壽命Lh=18000h時,齒輪軸所允許的最大工作轉速Nmax=?附30212/P6X軸承的有關參數如下:Cr=59250N,e=0.35,X=0.4,Y=1.7,S=Fr/(2Y)題3圖解:受力分析如圖示。題3答圖(1)、方向如圖示所以軸承2被「壓緊」,軸承1「放鬆」。所以(2)4. 某軸兩端各有一個30307軸承支撐,受力情況如圖所示。已知: =2500N, =1000N,載荷系數=1.1,試求:1) 兩軸承的當量載荷,;2) 判別哪個軸承的壽命較短,為什麼?註:1)30307軸承, =39800N, =35200N,附加軸向力;
2)
0.32
1 0 0.4 1.9
題4圖解:受力分析如圖示。題4答圖(1)=1700N=800N=447N, =211N、方向如圖示。+=447+1000=1447>所以軸承2被「壓緊」,軸承1「放鬆」。==447N, =+=1447N/==0.263</=>所以: ==1870N==3376N(2)因為>所以軸承2壽命短。5.如圖所示:減速器一根軸用兩個型號30310圓錐滾子軸承支承,作用於軸承的徑向載荷=8000N, =2000N;齒輪上的軸向力=2000N, =1000N;工作速度=350r/min。減速器在常溫下工作,有中等沖擊,試計算軸承的壽命。(已知條件: =1, =1.5, =2, =122000N, =0.35, =0.4, =1.7,)題5圖解:受力分析如圖示。題5答圖==2353N==588N、方向如圖示。=23531000+2000=3353N>所以軸承2被「壓緊」,軸承1「放鬆」。==2353N==3353N/==0.294</=>所以: ==12000N==9750N===216585h6.如圖所示:一對7306AC型角接觸球軸承。已知: =3000N, =1000N, =500N, =1200r/min,載荷平穩,常溫下工作,球軸承的壽命。提示:7036AC軸承:=25.2kN, =0.7R, =0.68,/>時, =0.41, =0.87/時, =1, =0題6圖解:受力分析如圖示。題6答圖=0.7=0.73000=2100N=0.7=0.71000=700N、方向如圖示。+=500+700=1200<所以軸承1「放鬆」,軸承2「壓緊」。==2100N==2100500=1600N==0.7>=>所以==0.413000+0.872100=3057N==0.411000+0.871600=1802N
所以===7780h7.有一軸用30208軸承支承,受力和尺寸如圖示,軸轉速n=960r/min,軸承額定動負荷=44400N,Y=1.6, =0.37,S=,當/時,P=,當/>時。P=,求危險軸承的壽命。註:為箭頭指向並垂直紙面, =1.2題7圖解:受力分析如圖示。題7答圖、方向如圖示。所以軸承1「放鬆」,軸承2被「壓緊」。,所以所以==133434h8.根據工作條件,決定在某傳動軸上安裝一對角接觸向心球軸承(如圖所示),已知兩個軸承受到的徑向載荷分別為和,外加軸向力。(1) 若內部軸向力S=0.7,試計算兩個軸承實際受到的軸向載荷和。(2) 已知=0.65,當/時,X=1,Y=0;當/>時,X=0.84,試計算兩軸承的當量動載荷和。編者註:此題未給載荷系數題解當=1計算。題8圖解:(1)受力分析如圖示。題8答圖、方向如圖示。所以軸承2「放鬆」,軸承1「壓緊」。(2) 所以=0.421650+0.841430=1894=0.423500+0.842430=35119.圓錐齒輪減速器主動軸由一對圓錐滾子軸承支撐,布置如圖。已知齒輪平均分度圓直徑d=56mm,所受圓周力,徑向力,軸向力,求兩軸承所受軸向載荷、。(內部軸向力時,X=0.4,Y=1.6)題9圖解:受力分析如圖示。題9答圖=、方向如圖所示。所以軸承1被「壓緊」,軸承2「放鬆」。10. 圖示為一對角接觸球軸承支承結構,軸承面對面正安裝,軸上作用的徑向外載荷,軸向外載荷,軸承的派生軸向力是,當時,,,,軸承的額定動載荷,載荷系數,工作轉速,正常工作溫度。試:(1)計算1、2軸承的徑向載荷;
(2)計算l、2軸承的軸向載荷;(3)計算l、2軸承的當量動載荷;(4)計算壽命較短的軸承壽命。題10圖解:受力分析如圖所示。題10答圖(1)(2)、方向如圖示。所以軸承1被「壓緊」,軸承2「放鬆」。,(3) (4)11. 已知某機器上的一根軸,原系採用型軸承,其受力如圖,在檢修時發現該軸承已破壞。需要更換,但庫存己無該型號軸承,只有型軸承,試問:若要求軸承的預期壽命小時,能否用代替型軸承?(13分)附:軸的轉速
軸承型號 額定動載荷 額定靜載荷 派生軸向力 載荷系數
7310AC 58015(N) 47825(N) 0.68R 0.68 1.2 1 0 0.41 0.87
題11圖解:受力如圖示。題11答圖、方向如圖示。所以軸承2被「壓緊」,軸承1「放鬆」。所以所以可以替換。12.圖示為一對軸承。軸承1、2的徑向反力分別為,,軸向力(方向如圖示)。載荷系數,常溫工作。試計算軸承1、2的當量動載荷。 (由手冊知:,時,,)題12圖解:受力如圖示。題12答圖、方向如圖示。所以軸承2被「壓緊」,軸承1「放鬆」。,所以13.圖示一軸兩端各用一個30204軸承支持,受徑向載荷為1000N,軸向載荷為300N,軸轉速1000r/min。已知30204軸承額定動負荷C=15.8KN。fp =1.2,S=Fr/3.4,求:(15分)(1) 二點支反力;(2) 兩軸承的當量動載荷;(3) 軸承壽命。
e A/R≤e A/R>e
0.38 X Y X Y
1 0 0.4 1.7
題13圖解:(1)受力如圖示。題13答圖R1==253NR2=1000—R1 =1000—253=747N(2)S1 ===74NS2 = = =220NS1 、S2 方向如圖示。S1 +300=374> S2所以軸承2 被「壓緊」,軸承1被「放鬆」。A1= St =74N,A2= S1 +300=374NA1/R1==0.29< e
==0.29< e==0.5>e所以P1 = fp×R1 =1.2 ×253=303.6NP1 =fp×(X2R2+ Y2A2)+1.2×(0.4×747+1.7×374)=1122N(3)Ln=×()t =×()=112390h 14.一對70000型軸承,按A、B兩種方案進行安裝(如圖),已知徑向載荷P=3000N,軸向載荷FA=500N,軸承內部軸向力S-0.4F,試通過計算找出軸承1、2、3、4中所受軸向力最大的軸承(15分)題14圖解:受力如圖示。題14答圖R1= R3===1667NR2= R4==1333NS1= S3=0.4 R1=666.8NS1、 S3方向如圖示。S2= S4= 0.4 R2=533.2NS2 、S4方向如圖示。圖(a)中:S2 + Fa =532.2+500=1032.2> S1 所以軸承1被「壓緊」,軸承2「放鬆」。A1= S2 + Fa=1033.2NA2= S2=533.2N圖(b)中:S2 + Fa = 666.8+500 =1166.8N > S1所以軸承4被「壓緊」,軸承2「放鬆」。A1= S2 =666.8 N,A2= S2 + Fa =1166.8 N所以軸承4 承受的軸向力A1最大。R2v= Fr—R1v=800N15.某傳動零件支承結構的尺寸如圖所示,已知傳動件的手裡Fr=2000N,Ft=1500N,Fa=800N,傳動零件的分度圓直徑d=200mm,傳動件相對軸承對稱布置,L=400mm,軸承為7208AC,派生軸向力S=0.7R,n=1450r/min,e=0.71,C=25800N,fr=1.5,當A/B>e時,X=0.41,Y=0.87,試計算:(1) 軸承的徑向載荷R1、R2;(2) 軸承的軸向載荷A1、A2;(3) 軸承的當量動載荷P1、P2;(4) 軸承壽命Lh。題15圖解:受力如圖示。題15答圖
(1)R1v= ==1200NR1H+ R2H ==750NR1===1415NR2===1097N(2)S1=0.7R1=991NS2=0.7R2=768NS1、S2方向如圖示。S2+ Fa =768+800=1568N> S1所以軸承1被「壓緊」,軸承2「放鬆」。A1=S2+ Fa=1568NA2=S2=768N(3)= >e = <e所以P1= fp×(XR1— YA)=1.5 × (0.41× 1415 + 0.87 × 1568)= 2916NP2= fp×R2=1.5× 1097=1646N(4)題中未給出溫度系數fr ,按 fr = 1計算。Lh=×()t =×()3 = 7961h16.圖示為某轉軸由一對30307E型號的圓錐滾子軸承支承。軸承的轉速n=960r/min,軸承所受的徑向負荷:R1=8000N,R2=5000N,軸上作用的軸向負荷F1=1000N,溫度系數f1=1,載荷系數f2=1.2,試求:(13分)(1) 兩軸承所受的軸向負荷A1與A2;(2) 兩軸承的壽命為多少?註:1)按手冊查得:軸承的徑向基本額定動負荷=71200N,軸向負荷影響系數e=0.3;2)軸承內部軸向力計算公式為3)當時,X=1,Y=0;當時,X=0.4,Y=1.9;4)軸承壽命計算公式為(其中P為當量動負荷)題16圖解:受力如圖示。題16答圖(1)、方向如圖示。所以軸承2被「壓緊」,軸承1「放鬆」。(2)所以N17.如圖所示某軸由一對角接觸軸承支承,軸承承受下列徑向載荷:, 。軸上傳來的軸向力為:軸承接觸角,附加軸向力。軸承在常溫下工作,載荷系數,試求軸承Ⅰ、Ⅱ的當量動載荷。(10分)
e X Y X Y
0.68 1 0 0.41 0.87
題17圖解:受力如圖示。題17答圖、方向如圖所示。所以軸承1被「壓緊」,軸承2被「放鬆」。,因為所以
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滾動軸承計算題
滾動軸承25題(當量動載荷、壽命計算等)
1.有一軸由一對角接觸球軸承支承,如圖所示。已知:齒輪的分度圓直徑=200mm,作用在齒輪上的載荷為=1890N, =700N, =360N.軸承的內部軸向力S與徑向載荷的關系式為:S=0.4。求兩軸承所承受的軸向載荷。
第 1 頁
題1圖
解:受力分析如圖示。
題1答圖
❸ 請問圓錐滾子軸承的當量動載荷如何計算
需要圖示才能明白你的意思。
對當量動載荷 Pr=XFr+YFa
當Fa/Fr<1.5tana時,X=1, Y=0
當Fa/Fr>1.5tana時,X=0.4,Y=0.4cosa
a是圓錐滾子的壓力角
❹ 如何求滾動軸承的徑向載荷和軸向載荷
當量動負荷:
P=Fr
當Fa/Fr小於等於e
時
P=XFr+YFa
當Fa/Fr大於e
時
系數e、X和Y取決於f0Fa/C0的關系,其中f0為計算系數(軸承供應商提供的產品表裡有),Fa為軸向負荷,C0為額定靜負荷。
f0Fa/C0
e
X
Y
0.172
0.19
0.56
2.30
0.345
0.22
0.56
1.99
.
.
.
.
.
.
.
.
不少你具體算我再給你吧.
當量靜負荷:
P0=0.6Fr+0.5Fa
如果P0小於Fr,應使用P0=Fr
以上都是深溝球的.
順便問一下你是哪個城市的?
❺ 軸承壽命怎麼計算
通常,
滾動軸承
壽命計算步驟是:
1.
根據主機的技術參數和支承部位結構,初選軸承的類型和尺寸,計算作用於軸承上的負荷;
2.
計算當量動負荷;
3.
根據軸承額定壽命公式計算軸承的壽命;
4.
驗算額定靜負荷和極限轉速。
滾動軸承額定壽命系指一批軸承中90%的軸承在疲勞剝落前能達到或超過的運轉數(以106轉計)或在一定轉速下的工作小時數。
對於球軸承的
基本額定壽命
:
L10=(Cr/Pr)3
(百萬轉)
在實際計算中,一般用工作小時數表示軸承的壽命(小時),為:
Lh=(Cr/Pr)3/(60n)*106(小時)
其中Cr:為徑向基本額定動負荷(KN),指一套滾動軸承假想能承受的恆定徑向載荷,在這一載荷作用下的基本額定壽命為一百萬轉。
Pr:為徑向當量動負荷(KN),指軸承實際所受的各種外加負荷的徑向當量變負荷。
對於滾子軸承的基本額定壽命:
L10=(Cr/Pr)10/3
(百萬轉)
用工作小時數表示軸承的壽命(小時):為:
Lh=(Cr/Pr)10/3/(60n)*106(小時)
額定壽命計算方法是根據普通
軸承鋼
和一般工作條件確定的,壽命可靠性為90%。考慮到材料和使用條件的影響以及高可靠性的要求,
國際標准化組織
對額定壽命公式進行了修正,加入了可靠性系數、材料系數和使用條件系數。
目前,國外先進的球軸承實際使用壽命已是計算壽命的十倍以上,可靠性95%以上,我廠生產的球軸承的使用壽命水平能達到國內的先進水平。
❻ 滾動軸承常見的承負荷計算
滾動軸承是常用的軸承類型,在一般情況下,滾動軸承分為額定動負荷與額定靜負荷。額定壽命為100萬轉時所能承受的載荷為額定動負荷C。承受載荷最大的滾動體與滾道接觸處的塑性變形量之和達到萬分之一滾動體直徑時,所能承受的負荷為額定靜負荷C0。相對來說,滾動軸承負荷能力要優勢於滑動軸承負荷能力。那滾動軸承負荷怎樣計算呢?都有那些計算方法?
滾動軸承負荷的計算方法:
1、確定主機傳動系統作為外負荷的在圓周方向、徑向和軸向的分力;
2、將這些分力整列為平行於軸線方向和垂直於軸線方向的兩種力,即軸向力和向心力;
3、根據軸的支點平衡條件,求出各支點的支承反作用力,即軸承所受的外負荷;
4、根據支承所受向心力和軸向力的大小和比例,確定出適合於承受這種外力的軸承類型;
5、將這些外力按一定的規律,折算成施加於軸承的當量動負荷,以供進行軸承疲勞壽命計算的需要;
6、有時要將這些外力按另一種規律,折算成施加於軸承的當量靜負荷,藉以校核軸承是否發生永久變形。
❼ 軸承型號計算公式怎麼算的
軸承型號無法計算。
軸承型號一般有前置代號,基本代號和後置代號組成。
一般情況下,軸承型號只用基本型號表示。基本型號一般包含三部分,類型代號,尺寸代號和內徑代號。
1、基本代號用來表明軸承的內徑、直徑系列、寬度系列和類型。
2、後置代號是用字母和數字等表示軸承的結構、公差及材料的特殊要求等。
3、前置代號用來表示軸承的分部件,用字母表示。
軸承型號的含義:
1、第一個數字或第一個字母或字母組合表示軸承類型。
2、後面兩位數字確定ISO尺寸系列;第一位數字代表寬度或高度系列(分別是尺寸B、T或H),第二位數代表直徑系列(尺寸D) 。
3、基本型號的最後兩位數字是軸承的尺寸代號;乘以5就能得出以毫米為單位的內徑。
(7)滾動軸承的fr怎麼算擴展閱讀
軸承國標有以下兩點:
1、振動加速度國家標准(俗稱Z標)
該標准制定比較早,以測量軸承旋轉時的振動加速度值,來判定軸承的質量等級,分為Z1、Z2、Z3由低到高三個質量等級。目前國內軸承製造廠家仍然在使用,以振動加速度值來衡量軸承的優劣,僅僅簡單地反映了軸承的疲勞壽命。
2、振動速度標准(俗稱V標)
由於原振動加速度標准還沒有廢除,所以該標準是以機械工業部頒標准出現的,是參考歐洲標准結合我國實際情況和需要制定的,以檢測軸承振動速度來劃分軸承的質量等級(等同於國家標准)。分為V、V1、V2、V3、V4五個質量等級。
各種球軸承質量等級從低到高為V、V1、V2、V3、V4 ;輥子軸承(圓柱、圓錐)質量等級從低到高為V、V1、V2、V3四個質量等級。
❽ 軸承的計算公式
(一)滾動進口軸承疲勞壽命的校核計算一、基本額定壽命和基本額定動載荷
所謂NSK軸承壽命,對於單個滾動軸承來說,是指其中一個套圈或滾動體材料首次出現疲勞點蝕之前,一套圈相對於另一套圈所能運轉的轉數。
由於對同一批軸承(結構、尺寸、材料、熱處理以及加工等完全相同),在完全相同的工作條件下進行壽命實驗,滾動軸承的疲勞壽命是相當離散的,所以只能用基本額定壽命作為選擇軸承的標准。
基本額定壽命:是指一批相同的NTN軸承,在相同條件下運轉,其中90%的軸承在發生疲勞點蝕以前能運轉的總轉數(以轉為單位)或在一定轉速下所能運轉的總工作小時數。
基本額定動載荷C:當軸承的基本額定壽命為轉時,軸承所能承受的載荷值。基本額定動載荷,對向心FAG軸承,指的是純徑向載荷,並稱為徑向基本額定動載荷,用表示;對推力軸承,指的是純軸向載荷,並稱為軸向基本額定動載荷,用表示;對角接觸球軸承或圓錐滾子軸承,指的是使套圈間只產生純徑向位移的載荷的徑向分量。
不同型號的軸承有不同的基本額定動載荷值,它表徵了不同型號軸承承載能力的大小。二、滾動軸承疲勞壽命計算的基本公式 圖9-7nachi軸承的載荷-壽命曲線圖9-7是軸承的載荷-壽命曲線,它表示了載荷P與基本額定壽命之間的關系。此曲線用公式表示為:
(轉) (9-1)
式中:P 為當量動載荷(N);
ε 為壽命指數,對於球軸承 ε =3;對於滾子軸承 ε =10/3。實際計算時,常用小時數表示軸承壽命為:
(h)(9-2)
式中:n為代表INA軸承的轉速(r/min)。
溫度的變化通常會對軸承元件材料產生影響,軸承硬度將要降低,承載能力下降。所以需引入溫度系數 ft (見表9-5),對壽命計算公式進行修正:
(轉)(9-3)
(h)(9-4)表9-5溫度系數 ft軸承工作溫度(℃) ≤120 125 150 175 200 225 250 300 350
溫度系數ft 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.6 0.5 疲勞壽命校核計算應滿足的約束條件為
'
式中:' 為koyo軸承預期計算壽命,列於表9-6,可供參考。
如果當量動載荷P和轉速n已知,預期計算壽命' 也已被選定,則可從公式(9-5)中計算出軸承應具有的基本額定動載荷' 值,從而可根據' 值選用所需軸承的型號:
(9-5)表9-6推薦的timken軸承預期計算壽命機器類型 預期計算壽命 (h)
不經常使用的儀器或設備,如閘門開閉裝置等 300~3000
短期或間斷使用的機械,中斷使用不致引起嚴重後果,如手動機械等 3000~8000
間斷使用的機械,中斷使用後果嚴重,如發動機輔助設計、流水作業線自動傳送裝置、長降機、車間吊車、不常使用的機床等 8000~12000
每日8小時工作的機械(利用率較高),如一般的齒輪傳動、某些固定電動機等 12000~20000
每日8小時工作的機械(利用率不高),如金屬切削機床、連續使用的起重機、木材加工機械、印刷機械等 20000~30000
24小時連續工作的機械,如礦山升降機、紡織機械、泵、電機等 40000~60000
24小時連續工作的機械,中斷使用後果嚴重。如纖維生產或造紙設備、發電站主電機、礦井水泵、船舶漿軸等 100000~200000
三、滾動軸承的當量動載荷
滾動IKO軸承的基本額定動載荷對於向心軸承,是指內圈旋轉、外圈靜止時的徑向載荷,對向心推力軸承,是使滾道半圈受載的載荷的徑向分量。對於推力軸承,基本額定動載荷是中心軸向載荷。因此,必須將工作中的實際載荷換算為與基本額定動載荷條件相同的當量動載後才能進行計算。換算後的當量動載荷是一個假想的載荷,用符號表示。在當量動載荷作用下的軸承壽命與工作中的實際載荷作用下的壽命相等。在不變的徑向和軸向載荷作用下,當量動載荷的計算公式是:
(9-6a)
式中:為軸承所受的徑向載荷(N),即軸承實際載荷的徑向分量;
為軸承所受的軸向載荷(N),即軸承實際載荷的軸向分量;
為徑向載荷系數,將實際徑向載荷轉化為當量動載荷的修正系數,見表9-7;
為軸向載荷系數,將實際軸向載荷轉化為當量動載荷的修正系數,見表9-7。
對於只能承受純徑向載荷的向心圓柱滾子軸承、滾針軸承、螺旋滾子軸承:
=(9-6b)
對於只能承受純軸向載荷的推力軸承:
=(9-6c)
根據軸承的實際工作情況,還需引入載荷系數(表9-8)對其進行修正,修正後的當量動載荷應按下面的公式進行計算:
=(+)(9-7a)
= (9-7b)
= (9-7c)表9-8載荷系數 f p 載荷性質 f p 舉例
無沖擊或輕微沖擊 1.0~1.2 電機、汽輪機、通風機、水泵等
中等沖擊或中等慣性力 1.2~1.8 車輛、動力機械、起重機、造紙機、冶金機械、選礦機、卷揚機、機床等
強大沖擊 1.8~3.0 破碎機、軋鋼機、鑽探機、振動篩等 在表9-7中,e為軸向載荷影響系數或稱判別系數:
當時,表示軸向載荷的影響較大,計算當量動載荷時必須考慮的作用,此時:
=(+)
當時,表示軸向載荷的影響較小,計算當量動載荷時可忽略,此時:
=注意:
1、在式9-7中,是軸承所受的徑向載荷,通常為軸承水平面徑向支反力與垂直面徑向支反力的矢量和;
2、對於深溝球軸承,其軸向載荷由外界作用在軸上的軸向力決定,所指向的軸承,其所承受的軸向力為外界作用在軸上的軸向力(=),另一軸承所承受的軸向力為零;對於角接觸球軸承和圓錐滾子軸承,其軸向力由外界的總軸向作用力與各軸承因徑向載荷產生的派生軸向力S之間的平衡條件得出。
四、角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的軸向載荷的計算。
角接觸球軸承和圓錐滾子軸承承受純徑向載荷時,要產生派生的軸向力,圖9-7所示為兩種不同安裝方式時,由純徑向載荷產生派生軸向力的情況。其中:
a)為正裝(或稱為"面對面"安裝,這種安裝方式可以使支點中心靠近)(圖9-8a);
b)為反裝(或稱"背靠背"安裝,支點中心距離加長)(圖9-8b)。
安裝方式不同時,所產生的派生軸向力的方向也不同,但其方向總是由軸承寬度中點指向載荷中心的。 (a)正裝 (b)反裝圖9-8角接觸球軸承軸向載荷分析角接觸球軸承及圓錐滾子軸承的派生軸向力的大小按表9-9計算。但計算支反力時,若兩軸承支點間的距離不是很小,為簡便起見,可以軸承寬度中點作為支反力的作用點,這樣處理,誤差不大。表9-9約有半數滾動體接觸時派生軸向力S 的計算公式圓錐滾子軸承 角接觸球軸承
70000C(a =15°) 70000AC(a =25°) 70000B(a =40°)
S=Fr/(2Y)① S=0.5Fr S=0.7Fr S=1.1Fr 註:① Y 是對應於表9-7中Fa/Fr>e時的Y 值。
圖9-9所示為一成對安裝的向心角接觸軸承(可以是角接觸球軸承或圓錐滾子軸承),及分別為作用於軸上的徑向外載荷及軸向外載荷。兩軸承所受的徑向載荷為及,相應的派生軸向力為及。 圖9-9向心角接觸軸承的軸向載荷取軸和軸承內圈為分離體,當軸處於平衡狀態時,應滿足:
+=
如果+>,如圖9-10所示,則軸有右移的趨勢,此時右邊軸承Ⅱ被"壓緊",左邊軸承Ⅰ被"放鬆"。但實際上軸並沒有移動。因此,根據力的平衡關系,作用在軸承Ⅱ的外圈上的力應是+',且有:
+=+'
故
' =+- 圖9-10軸向力示意圖(S1+FA>S2時)作用在軸承Ⅱ上的總的軸向力為:
=+' =+(9-8a)
作用在軸承Ⅰ上的軸向力為(即軸承1隻受其自身的派生軸向力):
=(9-8b)
如果+<(見圖9-11)。此時軸有左移的趨勢,軸承Ⅰ被"壓緊",軸承Ⅱ被"放鬆",為了保持軸的平衡,在軸承Ⅰ的外圈上必有一個平衡力' 作用,作與上述同樣的分析,得作用在軸承Ⅰ及軸承Ⅱ上的軸向力分別為: 圖9-11軸向力示意圖(S1+FA<S2時)=-(9-9a)
=(9-9b)
綜上可知,計算角接觸球軸承和圓錐滾子軸承所受軸向力的方法可歸結為:
(1) 根據軸承的安裝方式及軸承類型,確定軸承派生軸向力、的方向、大小;
(2) 確定軸上的軸向外載荷的方向、大小(即所有外部軸向載荷的代數和);
(3) 判明軸上全部軸向載荷(包括外載荷和軸承的派生軸向載荷)的合力指向;根據軸承的安裝形式,找出被"壓緊"的軸承及被"放鬆"的軸承;
(4) 被"壓緊"軸承的軸向載荷等於除本身派生軸向載荷以外的其它所有軸向載荷的代數和(即另一個軸承的派生軸向載荷與外載荷的代數和);
(5) 被"放鬆"軸承的軸向載荷等於軸承自身的派生軸向載荷。(二)極限轉速校核滾動軸承轉速過高,會使摩擦表面間產生很高的溫度,影響潤滑劑的性能,破壞油膜,從而導致滾動體回火或元件膠合失效。因此,對於高速滾動軸承,除應滿足疲勞壽命約束外,還應滿足轉速的約束,其約束條件為
式中:為滾動軸承的最大工作轉速;
為滾動軸承的極限轉速。滾動軸承的極限轉速值已列入軸承樣本中,在有關標准和手冊可以查到。但這個轉速是指負荷不太大(P≤0.1C,C為基本額定動載荷),冷卻條件正常,且軸承公差等級為0級時的最大允許轉速。當軸承在重負荷(P>0.1C)下工作時,接觸應力將增大;向心軸承受軸向力作用時,將使受載滾動體增加,增大軸承接觸表面間的摩擦,使潤滑態變壞。這時,要用負荷系數 f1 和負荷分布系數 f2 對手冊中的極限轉速值進行修正。這樣,滾動軸承極限轉速的約束條件為:
≤ f1f2
式中:f1、f2的值可從圖9-12中查得。 (a)載荷系數 (b)載荷分配系數圖9-12載荷系數和載荷分配系數(三)靜強度校核由於不轉動或轉速極低的軸承,其主要的失效形式是產生過大的塑性變形,因此,靜強度的校核的目的是要防止軸承元件產生過大的塑性變形。其約束強度條件為
或式中:
S0為軸承靜強度安全系數,其值見表9-10;為徑向額定靜載荷。它是在最大載荷滾動體與滾道接觸中心處,引起與下列計算接觸應力相當的徑向靜載荷:對調心球軸承為4600MPa;對所有其它的向心球軸承為4200MPa;對所有向心滾子軸承為4000MPa。對單列角接觸球軸承,其徑向額定靜載荷是指使軸承套圈間僅產生相對純徑向位移的載荷的徑向分量。為軸向額定靜載荷。它是在最大載荷滾動體與滾道接觸中心處,引起與下列計算接觸應力相當的中心軸向靜載荷:對推力球軸承為4200MPa;對所有推力滾子軸承為4000MPa。為徑向當量靜載荷。它是指最大載荷滾動體與滾道接觸中心處,引起與實際載荷條件下相同接觸應力的徑向靜載荷。為軸向當量靜載荷。它是指最大載荷滾動體與滾道接觸中心處,引起與實際載荷條件下相同接觸應力的軸向靜載荷。
、 可從有關設計手冊中查到。、可分別按下面的公式進行計算。(1)對深溝球軸承、角接觸球軸承、調心球軸承:
(取上兩式計算值較大者)(2)向心球軸承和0°的向心滾子軸承:
0°;;
(取上兩式計算值較大者)
a=0°(且僅承受徑向載荷的向心滾子軸承);(3)a=90°的推力軸承:
=(4)90°的推力軸承:
=2.3tga+對於雙向SKF軸承,此公式適用於徑向載荷與軸向載荷之比為任意值的情況。對於單向軸承,當/≤0.44ctga時,該公式是可靠的。當/大至0.67ctga時,該公式仍可給出滿意的值。式中:和分別為當量靜載荷的徑向載荷系數和軸向載荷系數,其值見表9-11。
為軸承徑向載荷即軸承實際載荷的徑向分量(N);
為軸承軸向載荷即軸承實際載荷的軸向分量(N);
a 為接觸角。表9-10靜載荷安全系數軸承使用性況 使用要求、負荷性質及使用場合
旋轉軸承 對旋轉精度和平穩性要求較高,或受強大沖擊負荷
一般情況
對旋轉精度和平穩性要求較低,沒有沖擊或振動 1.2~2.5
0.8~1.2
0.5~0.8
在工作載荷下基本不
旋轉或擺動軸承 水壩門裝置
吊橋
附加動載荷較小的大型起重機吊鉤
附加動載荷很大的小型裝卸起重機吊鉤 ≥1.0
≥1.5
≥1.0
≥1.6
各種使用場合下的推力調心滾子軸承 ≥2 表9-11系數和的值軸承類型 單列向心球軸承 雙列向心球軸承 0°的向心滾子軸承
② ①② ①
深溝球軸承 0.6 0.5 0.6 0.5 0.5 1 0.22ctga 0.44ctga
角接觸球軸承a(°) 15
20
25
30
35
40
45 0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5 0.46
0.42
0.38
0.33
0.29
0.26
0.22 1
1
1
1
1
1
1 0.92
0.84
0.76
0.66
0.58
0.52
0.44
圓錐滾子軸承 0.5 0.22ctga 1 0.44ctga
調心球軸承(0°) 0.5 0.22ctga 1 0.44ctga 註:
①對於兩套相同的單列深溝球軸承以"背對背"或「面對面」安裝(成對安裝)在同一軸上作為一個支承整體運轉情況下,計算其徑向當量靜載荷時用雙列軸承的和值,以和為作用在該支承上的總載荷。
②對於中間接觸的值,用線性內插法求得。本文地址: http://www.nskfag.org/news/201012_32335.html
❾ 軸承的摩擦力矩怎麼計算
計算滾動軸承摩擦力矩的其中一種方法是將摩擦力矩分成獨立的部分,包括不受負荷影響的力矩M0和與取決於負荷的力矩M1,然後把兩者相加起來,得出: M=M0+M1 這種方法沿用至今。但如果不僅考慮負荷的因素,而是根據導致摩擦的根本原因來詳細分析,則可給出更准確的計算方法。實際上,M0表示的是符合以外的摩擦,如果加上滾動摩擦中流體動力的分量,也變成有與負荷相關的部分。 要更准確地計算滾動軸承的摩擦力矩,必須考慮四個不同導致摩擦的原因 M=Mrr+Msl+Mseal+Mdrag 式中 M=總摩擦力矩,Nmm Mrr=滾動摩擦力矩,Nmm Msl=滑動摩擦力矩,Nmm Mseal=密封件的摩擦力矩,Nmm Mdrag=由於拖曳損傷、渦流和飛濺等導致的摩擦力矩,Nmm 這種新方法確定發生在軸承中每種導致摩擦的原因並可將這些因素結合起來。此外,還可根據需要,加入密封件和其它額外原因導致的摩擦來計算總摩擦力矩。由於這個模型是把每一個接觸部分(滾道和擋邊)分別考慮,因此有便於改變設計和改進表面質量的工作,而且更能將SKF軸承設計中的改進體現出來。這個模型也較容易更新。