『壹』 計算軸承壽命時有一個公式設計到壽命系數和轉速系數
一、額定壽命與額定動載荷
1、軸承壽命
在一定載荷作用下,軸承在出現點蝕前所經歷的轉數或小時數,稱為軸承壽命。
2、額定壽命
同樣規格(型號、材料、工藝)的一批軸承,在同樣的工作條件下使用,90%的軸承不產生點蝕,所經歷的轉數或小時數稱為軸承額定壽命。
3、基本額定動載荷
規定軸承的額定壽命為一百萬轉(106)時,所能承受的最大載荷為基本額定動載荷,以C表示。
也就是軸承在額定動載荷C作用下,這種軸承工作一百萬轉(106)而不發生點蝕失效的可靠度為90%,C越大承載能力越高。
對於基本額定動載荷:
(1)向心軸承是指純徑向載荷
(2)推力球軸承是指純軸向載荷
(3)向心推力軸承是指產生純徑向位移的徑向分量
二、軸承壽命的計算公式
軸承廠軸承為對象,進行大量的試驗研究,建立了載荷與壽命的數字關系式和曲線。
式中:
L10--軸承載荷為P時,所具有的基本額定壽命(106轉)
C--基本額定動載荷 N
ε--指數。對球軸承:ε=3。對滾子軸承:ε= 10/3
P--當量動載荷(N)
實驗研究時,軸承壽命用106轉為單位比較方便(記數器),但在實際生產中一般壽命用小時表示,為此須進行轉換。所以:
其中:ft為溫度系數,n為軸承的轉速
溫度系數ft表
t ≤120 125 150 200 300
ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60
三、當量動載荷P的計算
在實際生產中軸承的工作條件是多種多樣的,為此,要把實際工作條件下的載荷折算為假想壽命相同的實驗載荷--當量載荷。
對於只承受徑向載荷:
P=Rfp
對於只承受軸向載荷:
P=Afp
對於其它類型軸承:
Pr=fp (XR+YA)
式中:
R--軸承實際上承受的徑向載荷
A--軸承實際上承受的軸向載荷
X--向折算載荷系數
Y--軸向折算載荷系數
fp--載荷系數,考慮載荷和應力的變化、機器慣性等
四、向心推力軸承軸向載荷的計算
向心推力軸承承受徑向載荷時,要產生派生軸向力S。軸承不同,其計算公式不同。
派生軸向力S作用在軸上的方向是指向軸承的大端。
向心推力軸承軸承計算軸向載荷A的方法:
(1)根據軸承安裝結構,先判明軸上全部軸向力合力的指向,分清被壓緊和放鬆軸承,合力由面指向背的軸承被壓緊。
(2)被壓緊軸承,軸向力A等於除本身派生軸向力外,其它軸向力的矢量和。
(3)被放鬆軸承,軸向力A等於它本身派生軸向力。
五、滾動軸承的靜載荷
對於轉速低或基本不旋轉的軸承,滾動接觸面上由於接觸應力過大,而產生永久的過大凹坑,稱為塑性變形,導致沖擊振動。為此,應按靜強度選擇軸承尺寸,同樣用額定靜載荷表徵軸承抵抗塑性變形的能力。
額定靜載荷:規范上規定使受載最大滾動體與較弱的套圈滾道上產生永久變形量之和,等於滾動體直徑的萬分之一時的載荷,作為額定靜載荷以C0示之。
手冊上列出了各類各型號軸承的C0 值。
靜強度計算:
C0≥S0P0
式中:
P0--當量靜載荷
S0--靜強度的安全系數
『貳』 計算軸承相關參數的公式是什麼
軸承相關參數眾多,不同參數有不同的計算公式。
基本額定動載荷:對於向心軸承,$C_r = f_0 imes i imes z imes l^2 imes sin^{frac{3}{2}}alpha$ 。其中$f_0$是與滾子形狀有關的系數,$i$ 是滾動體列數,$z$是每列滾動體個數,$l$是滾動體有效長度,$alpha$是接觸角。對於推力軸承,也有相應類似但不同參數的公式。
基本額定靜載荷:向心軸承的基本額定靜載荷 $C_{0r}=f_{c} imes i imes z imes l imes d_{w} imes sin alpha$,$f_{c}$是計算系數,$d_{w}$ 是滾動體直徑。推力軸承同樣有其專門公式。
當量動載荷:對於向心軸承,$P_r = X imes F_r + Y imes F_a$ ,$P_r$是當量動載荷,$F_r$是徑向載荷,$F_a$是軸向載荷,$X$、$Y$分別是徑向、軸向載荷系數。推力軸承當量動載荷計算也有對應公式。
壽命計算:基本額定壽命 $L_{10h}=frac{10^{6}}{60n} imes (frac{C}{P})^{varepsilon}$ ,$L_{10h}$是基本額定壽命(單位為小時),$n$是軸承轉速(單位為轉/分鍾),$C$是基本額定動載荷,$P$是當量動載荷,$varepsilon$是壽命指數,球軸承 $varepsilon = 3$,滾子軸承 $varepsilon = frac{10}{3}$ 。