A. 滾動軸承的壽命計算與軸承的可靠度,載荷大小有關嗎
滾動軸承的壽命計算與軸承的可靠度,載荷大小有關
一個滾動軸承的基本額定壽命(L10)與軸承的基本額定動載荷C、軸承所受的外載入荷(當量動載荷P)等有關,可依據額定壽命計算公式確定。
與一般結構的疲勞壽命一樣,滾動軸承的疲勞壽命的離散性也是相當大的。工程中定義具有90%可靠度的軸承壽命為軸承的基本額定壽命。
B. 什麼是軸承
軸承(Bearing)是當代機械設備中一種重要零部件。它的主要功能是支撐機械旋轉體,降低其運動過程中的摩擦系數(friction coefficient),並保證其回轉精度(accuracy)。
歷史發展
調心滾子軸承
調心滾子軸承有兩列對稱型球面滾子,主要承受徑向載荷,同時也能承受任一方向的軸向載荷,但不能承受純軸向載荷。該類軸承外圈滾道是球面形,故其調心性能良好,能補償同軸度誤差,當軸受力彎曲或安裝不同心時軸承仍可正常使用,調心性隨軸承尺寸系列不同而異,一般所允許的調心角度為1~2.5度 ,該類型軸承的負荷能力較大,除能承受徑向負荷外軸承還能承受雙向作用的軸向負荷,具有較好的抗沖擊能力,一般來說調心滾子軸承所允許的工作轉速較低。適用於重載或振動載荷下工作。
法蘭軸承
法蘭軸承外輪上帶有凸緣法蘭。特點是能簡化主機結構,縮小主機尺寸,使軸承更容易定位。
帶座軸承
向心軸承與座組合在一起的一種組件,在與軸承軸心線平行的支撐表面上有個安裝螺釘的底板。
組合軸承
一套軸承內同時由上述兩種以上軸承結構形式組合而成的滾動軸承。如滾針和推力圓柱滾子組合軸承、滾針和推力球組合軸承、滾針和角接觸球組合軸承等。
直線軸承
直線軸承分為金屬直線軸承和塑料直線軸承。
金屬直線軸承是一種以低成本生產的直線運動系統,用於無限行程與圓柱軸配合使用。由於承載球與軸呈點接觸,故使用載荷小。鋼球以極小的摩擦阻力旋轉,從而能獲得高精度的平穩運動。
塑料直線軸承是一種自潤滑特性的直線運動系統,其於金屬直線軸承最大的區別就是金屬直線軸承是滾動摩擦,軸承與圓柱軸之間是點接觸,所以這種適合低載荷高速運動;而塑料直線軸承是滑動摩擦,軸承與圓柱軸之間是面接觸,所以這種適合高載荷中低速運動。
軸承材料
軸承鋼的特點:
一、接觸疲勞強度
軸承在周期負荷的作用下,接觸外表很輕易發作疲憊破壞,即涌現龜裂剝落,這是軸承的重要破壞情勢。因而,為了進步軸承的運用壽命,軸承鋼必需具備很高的接觸疲憊強度。
二、耐磨性能
軸承任務時,套圈、滾動體和維持架之間不只發作滾動摩擦,而且也會發作滑動摩擦,從而使軸承零件一直地磨損。為了增加軸承零件的磨損,維持軸承精度穩固性,延伸運用壽命,軸承鋼應有很好的耐磨性能。
三、硬度
硬度是軸承質量的重要質量之一,對接觸疲憊強度、耐磨性、彈性極限都有間接的影響。軸承鋼在運用狀況下的硬度個別要到達HRC61~65,能力使軸承取得較高的接觸疲憊強度和耐磨性能。
四、防銹性能
為了避免軸承零件和成品在加工、寄放和運用歷程中被侵蝕生銹,請求軸承鋼應具備良好的防銹性能。
五、加工性能
軸承零件在消費歷程中,要經過許多道冷、熱加工工序,為了滿意少量量、高效力、高質量的請求,軸承鋼應具備良好的加工性能。例如,冷、熱成型性能,切削加工性能,淬透性等。
軸承鋼除了上述基礎請求外,還應當到達化學成分恰當、外部組織平均、非金屬攙雜物少、外部外表缺點契合規范以及外表脫碳層不超越規則濃度等請求。
用途應用
編輯語音
軸承作用
究其作用來講應該是支撐,即字面解釋用來承軸的,但這只是其作用的一部分,支撐其實質就是能夠承擔徑向載荷。也可以理解為它是用來固定軸的。軸承快易優自動化選型有收錄。就是固定軸使其只能實現轉動,而控制其軸向和徑向的移動。電機沒有軸承的話根本就不能工作。因為軸可能向任何方向運動,而電機工作時要求軸只能作轉動。從理論上來講不可能實現傳動的作用,不僅如此,軸承還會影響傳動,為了降低這個影響在高速軸的軸承上必須實現良好的潤滑,有的軸承本身已經有潤滑,叫做預潤滑軸承,而大多數的軸承必須有潤滑油,負責在高速運轉時,由於摩擦不僅會增加能耗,更可怕的是很容易損壞軸承。把滑動摩擦轉變為滾動摩擦的說法是片面的,因為有種叫滑動軸承的東西。
潤滑
滾動軸承的潤滑目有減少軸承內部摩擦及磨損,防止燒粘;延長其使用壽命;排出摩擦熱、冷卻,防止軸承過熱,防止潤滑油自身老化;也有防止異物侵入軸承內部,或防止生銹、腐蝕之效果。
潤滑方法
軸承的潤滑方法,分為脂潤滑和油潤滑。為了使軸承很好地發揮機能,首先,要選擇適合使用條件、使用目的的潤滑方法。若只考慮潤滑,油潤滑的潤滑性占優勢。但是,脂潤滑有可以簡化軸承周圍結構的特長,將脂潤滑和油潤滑的利弊比較。潤滑時要特別注意用量,不管是油潤滑還是脂潤滑,量太少潤滑不充分影響軸承壽命,量太多會產生大的阻力,影響轉速。
密封
軸承的密封可分為自帶密封和外加密封兩類。所謂軸承自帶密封就是把軸承本身製造成具有密封性能裝置的。如軸承帶防塵蓋、密封圈等。這種密封佔用空間很小,安裝拆卸方便,造價也比較低。所謂軸承外加密封性能裝置,就是在安裝端蓋等內部製造成具有各種性能的密封裝置。軸承外加密封又分為非接觸式密封與接觸式密封兩種。其中非接觸式密封適用於高速和高溫場合,有間隙式、迷宮式和墊圈式等不同結構形式。接觸式密封適用於中、低速的工作條件,常用的有毛氈密封、皮碗密封等結構形式。
根據軸承工作狀況和工作環境對密封程度的要求,在工程設計上常常是綜合運用各種密封形式,以達到更好的密封效果。對軸承外加密封的選擇應考慮下列幾種主要因素:
軸承潤滑劑和種類(潤滑脂和潤滑油);
軸承的工作環境,佔用空間的大小;
軸的支承結構優點,允許角度偏差;
密封表面的圓周速度;
軸承的工作溫度;
製造成本。
C. 軸承壽命是指什麼
滾動軸承的壽命計算一、基本額定壽命和基本額定動載荷1、基本額定壽命L10軸承壽命:單個滾動軸承中任一元件出現疲勞點蝕前運轉的總轉數或在一定轉速下的工作小時數稱軸承壽命。由於材料、加工精度、熱處理與裝配質量不可能相同,同一批軸承在同樣的工作條件下,各個軸承的壽命有很大的離散性,所以,用數理統計的辦法來處理。基本額定壽命L10——同一批軸承在相同工作條件下工作,其中90%的軸承在產生疲勞點蝕前所能運轉的總轉數(以106為單位)或一定轉速下的工作時數。(失效概率10%)。2、基本額定動載荷C軸承的基本額定壽命L10=1(106轉)時,軸承所能承受的載荷稱基本額定動載荷C。在基本額定動載荷作用下,軸承可以轉106轉而不發生點蝕失效的可靠度為90%。 基本額定動載荷C (1)向心軸承的C是純徑向載荷;(2)推力軸承的C是純軸向載荷;(3)角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的C是指引起套圈間產生相對徑向位移時載荷的徑向分量。二、滾動軸承的當量動載荷P定義:將實際載荷轉換為作用效果相當並與確定基本額定動載荷的載荷條件相一致的假想載荷,該假想載荷稱為當量動載荷P,在當量動載荷P作用下的軸承壽命與實際聯合載荷作用下的軸承壽命相同。1.對只能承受徑向載荷R的軸承(N、滾針軸承) P=Fr2.對只能承受軸向載荷A的軸承(推力球(5)和推力滾子(8)) P=Fa 3.同時受徑向載荷R和軸向載荷A的軸承 P=XFr +YFaX——徑向載荷系數,Y——軸向載荷系
D. 滾動軸承振動機理
我們知道軸承的結構主要由 4大件組成:內外圈、保持架、鋼球, 加上潤滑劑就是5 大件了。在軸承運轉的過程中,這幾大件相互之間 形成的摩擦副有:外圈與保持架、內圈與保持架、滾動體與保持架、 內、外圈與滾動體,結構是封閉式的摩擦副還存在密封圈(或防塵蓋) 與內外圈、油脂與機械物質等的摩擦。以上這些摩擦副最終形成了軸 承運轉時發出的聲音,這種本能固有的聲音行業上稱做軸承的「基礎 噪音」。測振時這種聲音一般表現的比較平穩、輕微、柔和,這與我 們攻關的低噪音有所不同。軸承運轉的過程中,由於軸承滾道工作面、 滾動體、潤滑不良等缺陷的影響,在加速度測振儀上,這些缺陷經過 感測器而產生的振動脈沖更大地激起軸承本身固有頻率振動,從而產 生出人耳聽起來不舒服的異常音。
下面我講一下影響低噪音軸承的因素。
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二、影響靜音軸承的因素
1.產品結構的影響
從最近幾年軸承結構的不斷更新來看,以消除噪音為目的來改進 產品結構的還不少,比如:內外滾道的優化設計、寬邊保持架的採用、 鋼球的球形偏差改進等等。實際拆套中發現鋼球往往有「貓眼」的, 其實是保持架結構不合理導致。我計算過 6308、 6309、 6311 目前所 用的保持架結構, 6309、 6311 的在實際受力的情況下比理論受力結 構變形量增大了() mm,這樣運轉時鋼球必然撞擊保持架,則易產生 磨痕,影響低噪音控制。
2.零件缺陷的影響
(1).鋼球缺陷的影響
在軸承幾大件中,鋼球對成品軸承的振動影響最大。鋼球的球 形偏差及表面磕碰傷直接影響成品軸承的振動,因此嚴格控制鋼球的 球形偏差及表面磕碰傷,能夠降低軸承的低頻振動。目前鋼球廠家在 鋼球的加工過程中提高研磨盤的加工質量,控制研磨盤的溝形偏差, 並選用優質精研液,以降低鋼球表面粗糙度。鋼球的表面質量在測振 儀上聲音放大器一般表現為「嚓嚓沙沙」的鋸齒音,在 BVT 型測振 儀上比較明顯,同時拆套後會發現鋼球表面有劃傷、麻點等缺陷,經 打硬度此類鋼球硬度一般都低於 62.5HRC 。實驗表明如果鋼球硬度在 63.9HRC 的沒有鋸齒音,鋼球硬度在 62.9HRC 的鋸齒音會減少 40%, 硬度在 61.4HRC 時一定有鋸齒音。在測振時,鋼球缺陷在 S0910 型 上波形一般表現為幅值很大的尖峰脈沖,在 BVT 型聲音一般為「嗡
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嗡」音。
(2).套圈缺陷的影響
在套圈缺陷對振動的影響中,內圈較於外圈影響大,在測振儀上 測振時由於內圈始終處於旋轉狀態,因此,內圈缺陷在示波器上脈沖 波形表現為連續的,外圈缺陷表現為斷續的。套圈加工尤其是基準面 加工,比如:端面平行差採用往復磨,把平行差由原來的 5um 壓縮 到 3um,好的基本在 1um 之內以保證產品溝側擺,即溝位平行差。 套圈溝道加工過程中,控制好溝曲率(按下偏差進行加工)的離散性, 以降低溝道的Pt、波紋度。套圈溝道表面質量不好,如:振紋、粗糙 度超差產品測振時波形表現為粗而寬,且分貝值高;ΔCir 超差,在 BVT 型上低頻值高,ΔCir 過大在 S0910 型表現為「嗡嗡」音。套圈 溝道有銹的,測振時波形粗而寬、亂,聲音尖銳,分貝值高。套圈溝 道超精嚴格控制粗糙度,表面紋理一定要有絲路。