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机械轴承承受的力怎么算

发布时间:2023-05-12 13:49:42

A. 如何计算圆柱滚子轴承的轴向承载能力

圆柱滚子轴承的轴向承载能力计算
内、外圈带有挡边的圆柱滚子轴承,如NJ、NUP、和NF型轴承,主要用于承受径向载荷,也能承受一定的单向轴向载荷,因此这些轴向可作为固定支轴使用。
这些轴承的轴向承载能力取决与滚子端面与套圈引导挡边之间滑动摩擦卖面的承载能力,即由滑动摩擦面之间的润滑状态、工作温度轴承散热条件所决定。下面的实验公式供选用轴承时估算其轴向承载能力:
Fap=(k1*C0*10000)/n*(d+D)-k2*Fr
其中:
Fap为最大允许轴向负荷,KN
C0为基本额定静负荷,KN
Fr为实际径向轴承负荷,KN
n为转速,r/min
d为轴承内径,mm
D为轴承外径,mm
K1当油润滑时为1.5脂润滑时为1
K2当油润滑时为0.15脂润滑时为0.1

B. 轴承承载力计算公式或帮我计算下。

轴承的负载能力与其工作条件关系极大。在静止条件下,推力球轴承8203就可以达到22.2KN,但其额定动负荷仅为13.5KN;8206的额定动负荷仅为22KN。

C. 如何求滚动轴承的径向载荷和轴向载荷

当量动负荷:
P=Fr
当Fa/Fr小于等于e

P=XFr+YFa
当Fa/Fr大于e

系数e、X和Y取决于f0Fa/C0的关系,其中f0为计算系数(轴承供应商提供的产品表里有),Fa为轴向负荷,C0为额定静负荷。
f0Fa/C0
e
X
Y
0.172
0.19
0.56
2.30
0.345
0.22
0.56
1.99
.
.
.
.
.
.
.
.
不少你具体算我再给你吧.
当量静负荷:
P0=0.6Fr+0.5Fa
如果P0小于Fr,应使用P0=Fr
以上都是深沟球的.
顺便问一下你是哪个城市的?

D. 轴承的计算公式

(一)滚动进口轴承疲劳寿命的校核计算一、基本额定寿命和基本额定动载荷
所谓NSK轴承寿命,对于单个滚动轴承来说,是指其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳点蚀之前,一套圈相对于另一套圈所能运转的转数。
由于对同一批轴承(结构、尺寸、材料、热处理以及加工等完全相同),在完全相同的工作条件下进行寿命实验,滚动轴承的疲劳寿命是相当离散的,所以只能用基本额定寿命作为选择轴承的标准。
基本额定寿命:是指一批相同的NTN轴承,在相同条件下运转,其中90%的轴承在发生疲劳点蚀以前能运转的总转数(以转为单位)或在一定转速下所能运转的总工作小时数。
基本额定动载荷C:当轴承的基本额定寿命为转时,轴承所能承受的载荷值。基本额定动载荷,对向心FAG轴承,指的是纯径向载荷,并称为径向基本额定动载荷,用表示;对推力轴承,指的是纯轴向载荷,并称为轴向基本额定动载荷,用表示;对角接触球轴承或圆锥滚子轴承,指的是使套圈间只产生纯径向位移的载荷的径向分量。
不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值,它表征了不同型号轴承承载能力的大小。二、滚动轴承疲劳寿命计算的基本公式 图9-7nachi轴承的载荷-寿命曲线图9-7是轴承的载荷-寿命曲线,它表示了载荷P与基本额定寿命之间的关系。此曲线用公式表示为:
(转) (9-1)
式中:P 为当量动载荷(N);
ε 为寿命指数,对于球轴承 ε =3;对于滚子轴承 ε =10/3。实际计算时,常用小时数表示轴承寿命为:
(h)(9-2)
式中:n为代表INA轴承的转速(r/min)。
温度的变化通常会对轴承元件材料产生影响,轴承硬度将要降低,承载能力下降。所以需引入温度系数 ft (见表9-5),对寿命计算公式进行修正:
(转)(9-3)
(h)(9-4)表9-5温度系数 ft轴承工作温度(℃) ≤120 125 150 175 200 225 250 300 350
温度系数ft 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.6 0.5 疲劳寿命校核计算应满足的约束条件为
'
式中:' 为koyo轴承预期计算寿命,列于表9-6,可供参考。
如果当量动载荷P和转速n已知,预期计算寿命' 也已被选定,则可从公式(9-5)中计算出轴承应具有的基本额定动载荷' 值,从而可根据' 值选用所需轴承的型号:
(9-5)表9-6推荐的timken轴承预期计算寿命机器类型 预期计算寿命 (h)
不经常使用的仪器或设备,如闸门开闭装置等 300~3000
短期或间断使用的机械,中断使用不致引起严重后果,如手动机械等 3000~8000
间断使用的机械,中断使用后果严重,如发动机辅助设计、流水作业线自动传送装置、长降机、车间吊车、不常使用的机床等 8000~12000
每日8小时工作的机械(利用率较高),如一般的齿轮传动、某些固定电动机等 12000~20000
每日8小时工作的机械(利用率不高),如金属切削机床、连续使用的起重机、木材加工机械、印刷机械等 20000~30000
24小时连续工作的机械,如矿山升降机、纺织机械、泵、电机等 40000~60000
24小时连续工作的机械,中断使用后果严重。如纤维生产或造纸设备、发电站主电机、矿井水泵、船舶浆轴等 100000~200000
三、滚动轴承的当量动载荷
滚动IKO轴承的基本额定动载荷对于向心轴承,是指内圈旋转、外圈静止时的径向载荷,对向心推力轴承,是使滚道半圈受载的载荷的径向分量。对于推力轴承,基本额定动载荷是中心轴向载荷。因此,必须将工作中的实际载荷换算为与基本额定动载荷条件相同的当量动载后才能进行计算。换算后的当量动载荷是一个假想的载荷,用符号表示。在当量动载荷作用下的轴承寿命与工作中的实际载荷作用下的寿命相等。在不变的径向和轴向载荷作用下,当量动载荷的计算公式是:
(9-6a)
式中:为轴承所受的径向载荷(N),即轴承实际载荷的径向分量;
为轴承所受的轴向载荷(N),即轴承实际载荷的轴向分量;
为径向载荷系数,将实际径向载荷转化为当量动载荷的修正系数,见表9-7;
为轴向载荷系数,将实际轴向载荷转化为当量动载荷的修正系数,见表9-7。
对于只能承受纯径向载荷的向心圆柱滚子轴承、滚针轴承、螺旋滚子轴承:
=(9-6b)
对于只能承受纯轴向载荷的推力轴承:
=(9-6c)
根据轴承的实际工作情况,还需引入载荷系数(表9-8)对其进行修正,修正后的当量动载荷应按下面的公式进行计算:
=(+)(9-7a)
= (9-7b)
= (9-7c)表9-8载荷系数 f p 载荷性质 f p 举例
无冲击或轻微冲击 1.0~1.2 电机、汽轮机、通风机、水泵等
中等冲击或中等惯性力 1.2~1.8 车辆、动力机械、起重机、造纸机、冶金机械、选矿机、卷扬机、机床等
强大冲击 1.8~3.0 破碎机、轧钢机、钻探机、振动筛等 在表9-7中,e为轴向载荷影响系数或称判别系数:
当时,表示轴向载荷的影响较大,计算当量动载荷时必须考虑的作用,此时:
=(+)
当时,表示轴向载荷的影响较小,计算当量动载荷时可忽略,此时:
=注意:
1、在式9-7中,是轴承所受的径向载荷,通常为轴承水平面径向支反力与垂直面径向支反力的矢量和;
2、对于深沟球轴承,其轴向载荷由外界作用在轴上的轴向力决定,所指向的轴承,其所承受的轴向力为外界作用在轴上的轴向力(=),另一轴承所承受的轴向力为零;对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承,其轴向力由外界的总轴向作用力与各轴承因径向载荷产生的派生轴向力S之间的平衡条件得出。
四、角接触球轴承与圆锥滚子轴承的轴向载荷的计算。
角接触球轴承和圆锥滚子轴承承受纯径向载荷时,要产生派生的轴向力,图9-7所示为两种不同安装方式时,由纯径向载荷产生派生轴向力的情况。其中:
a)为正装(或称为"面对面"安装,这种安装方式可以使支点中心靠近)(图9-8a);
b)为反装(或称"背靠背"安装,支点中心距离加长)(图9-8b)。
安装方式不同时,所产生的派生轴向力的方向也不同,但其方向总是由轴承宽度中点指向载荷中心的。 (a)正装 (b)反装图9-8角接触球轴承轴向载荷分析角接触球轴承及圆锥滚子轴承的派生轴向力的大小按表9-9计算。但计算支反力时,若两轴承支点间的距离不是很小,为简便起见,可以轴承宽度中点作为支反力的作用点,这样处理,误差不大。表9-9约有半数滚动体接触时派生轴向力S 的计算公式圆锥滚子轴承 角接触球轴承
70000C(a =15°) 70000AC(a =25°) 70000B(a =40°)
S=Fr/(2Y)① S=0.5Fr S=0.7Fr S=1.1Fr 注:① Y 是对应于表9-7中Fa/Fr>e时的Y 值。
图9-9所示为一成对安装的向心角接触轴承(可以是角接触球轴承或圆锥滚子轴承),及分别为作用于轴上的径向外载荷及轴向外载荷。两轴承所受的径向载荷为及,相应的派生轴向力为及。 图9-9向心角接触轴承的轴向载荷取轴和轴承内圈为分离体,当轴处于平衡状态时,应满足:
+=
如果+>,如图9-10所示,则轴有右移的趋势,此时右边轴承Ⅱ被"压紧",左边轴承Ⅰ被"放松"。但实际上轴并没有移动。因此,根据力的平衡关系,作用在轴承Ⅱ的外圈上的力应是+',且有:
+=+'

' =+- 图9-10轴向力示意图(S1+FA>S2时)作用在轴承Ⅱ上的总的轴向力为:
=+' =+(9-8a)
作用在轴承Ⅰ上的轴向力为(即轴承1只受其自身的派生轴向力):
=(9-8b)
如果+<(见图9-11)。此时轴有左移的趋势,轴承Ⅰ被"压紧",轴承Ⅱ被"放松",为了保持轴的平衡,在轴承Ⅰ的外圈上必有一个平衡力' 作用,作与上述同样的分析,得作用在轴承Ⅰ及轴承Ⅱ上的轴向力分别为: 图9-11轴向力示意图(S1+FA<S2时)=-(9-9a)
=(9-9b)
综上可知,计算角接触球轴承和圆锥滚子轴承所受轴向力的方法可归结为:
(1) 根据轴承的安装方式及轴承类型,确定轴承派生轴向力、的方向、大小;
(2) 确定轴上的轴向外载荷的方向、大小(即所有外部轴向载荷的代数和);
(3) 判明轴上全部轴向载荷(包括外载荷和轴承的派生轴向载荷)的合力指向;根据轴承的安装形式,找出被"压紧"的轴承及被"放松"的轴承;
(4) 被"压紧"轴承的轴向载荷等于除本身派生轴向载荷以外的其它所有轴向载荷的代数和(即另一个轴承的派生轴向载荷与外载荷的代数和);
(5) 被"放松"轴承的轴向载荷等于轴承自身的派生轴向载荷。(二)极限转速校核滚动轴承转速过高,会使摩擦表面间产生很高的温度,影响润滑剂的性能,破坏油膜,从而导致滚动体回火或元件胶合失效。因此,对于高速滚动轴承,除应满足疲劳寿命约束外,还应满足转速的约束,其约束条件为

式中:为滚动轴承的最大工作转速;
为滚动轴承的极限转速。滚动轴承的极限转速值已列入轴承样本中,在有关标准和手册可以查到。但这个转速是指负荷不太大(P≤0.1C,C为基本额定动载荷),冷却条件正常,且轴承公差等级为0级时的最大允许转速。当轴承在重负荷(P>0.1C)下工作时,接触应力将增大;向心轴承受轴向力作用时,将使受载滚动体增加,增大轴承接触表面间的摩擦,使润滑态变坏。这时,要用负荷系数 f1 和负荷分布系数 f2 对手册中的极限转速值进行修正。这样,滚动轴承极限转速的约束条件为:
≤ f1f2
式中:f1、f2的值可从图9-12中查得。 (a)载荷系数 (b)载荷分配系数图9-12载荷系数和载荷分配系数(三)静强度校核由于不转动或转速极低的轴承,其主要的失效形式是产生过大的塑性变形,因此,静强度的校核的目的是要防止轴承元件产生过大的塑性变形。其约束强度条件为
或式中:
S0为轴承静强度安全系数,其值见表9-10;为径向额定静载荷。它是在最大载荷滚动体与滚道接触中心处,引起与下列计算接触应力相当的径向静载荷:对调心球轴承为4600MPa;对所有其它的向心球轴承为4200MPa;对所有向心滚子轴承为4000MPa。对单列角接触球轴承,其径向额定静载荷是指使轴承套圈间仅产生相对纯径向位移的载荷的径向分量。为轴向额定静载荷。它是在最大载荷滚动体与滚道接触中心处,引起与下列计算接触应力相当的中心轴向静载荷:对推力球轴承为4200MPa;对所有推力滚子轴承为4000MPa。为径向当量静载荷。它是指最大载荷滚动体与滚道接触中心处,引起与实际载荷条件下相同接触应力的径向静载荷。为轴向当量静载荷。它是指最大载荷滚动体与滚道接触中心处,引起与实际载荷条件下相同接触应力的轴向静载荷。
、 可从有关设计手册中查到。、可分别按下面的公式进行计算。(1)对深沟球轴承、角接触球轴承、调心球轴承:


(取上两式计算值较大者)(2)向心球轴承和0°的向心滚子轴承:
0°;;
(取上两式计算值较大者)
a=0°(且仅承受径向载荷的向心滚子轴承);(3)a=90°的推力轴承:
=(4)90°的推力轴承:
=2.3tga+对于双向SKF轴承,此公式适用于径向载荷与轴向载荷之比为任意值的情况。对于单向轴承,当/≤0.44ctga时,该公式是可靠的。当/大至0.67ctga时,该公式仍可给出满意的值。式中:和分别为当量静载荷的径向载荷系数和轴向载荷系数,其值见表9-11。
为轴承径向载荷即轴承实际载荷的径向分量(N);
为轴承轴向载荷即轴承实际载荷的轴向分量(N);
a 为接触角。表9-10静载荷安全系数轴承使用性况 使用要求、负荷性质及使用场合
旋转轴承 对旋转精度和平稳性要求较高,或受强大冲击负荷
一般情况
对旋转精度和平稳性要求较低,没有冲击或振动 1.2~2.5
0.8~1.2
0.5~0.8
在工作载荷下基本不
旋转或摆动轴承 水坝门装置
吊桥
附加动载荷较小的大型起重机吊钩
附加动载荷很大的小型装卸起重机吊钩 ≥1.0
≥1.5
≥1.0
≥1.6
各种使用场合下的推力调心滚子轴承 ≥2 表9-11系数和的值轴承类型 单列向心球轴承 双列向心球轴承 0°的向心滚子轴承
② ①② ①
深沟球轴承 0.6 0.5 0.6 0.5 0.5 1 0.22ctga 0.44ctga
角接触球轴承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
圆锥滚子轴承 0.5 0.22ctga 1 0.44ctga
调心球轴承(0°) 0.5 0.22ctga 1 0.44ctga 注:
①对于两套相同的单列深沟球轴承以"背对背"或“面对面”安装(成对安装)在同一轴上作为一个支承整体运转情况下,计算其径向当量静载荷时用双列轴承的和值,以和为作用在该支承上的总载荷。
②对于中间接触的值,用线性内插法求得。本文地址: http://www.nskfag.org/news/201012_32335.html

E. 机械设备中的静载荷,动载荷应该怎么计算

动载荷计算:

1、物体一般加速度时的动荷问题

惯性力与动静法:做加速度运动物体的惯性力大小等于物体的质量m和加速度a的乘积,方向与a相反。假想在每一具有加速度的运动质点上加上惯性力,则物体(质点系)作用的原力系与惯性力系将组成平衡力系。这样就可以把动力问题形式上作为静力学问题来处理,这就是达朗伯原理。

2、冲击问题

工程上采用偏于保守的能量平衡方程来近似估算被冲击物与受冲击物所受冲击载荷与冲击应力。冲击系统能量平衡方程:

(5)机械轴承承受的力怎么算扩展阅读

机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。其主要危险部位如下:

⑴、旋转部件和成切线运动部件间的咬合处,如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。

⑵、旋转的轴,包括连接器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。

⑶、旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的,如风扇叶、凸轮、飞轮等。

⑷、对向旋转部件的咬合处,如齿轮、混合辊等。

⑸、旋转部件和固定部件的咬合处,如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。

⑹、接近类型,如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。

⑺、通过类型,如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。

⑻、单向滑动部件,如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。

⑼、旋转部件与滑动之间,如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。

F. 轴承径向载荷怎么计算

首先要分析出有哪些载荷,如重力,单边磁拉力,冲击力等,然后根据力学平衡原理计算出每个轴承上所承受的力,包括径向力和轴向力,这就得到了轴承所承受的径向载荷。

G. 轴承承载力单位是什么

轴承承载力单位是是KN。
轴承承载能力:利用轴承寿命来选择轴承,就要根据轴承承载能力的参数,
轴承在负荷下以非常低的速度(n<10转/分钟)运转,并且只要求很短的寿命
(在这种情况下如根据一给定的负荷等效P,那按寿命方程式会计算出一个很低的必要基本额定动负荷C,所以根据寿命来选择的轴承在实际运转时会;
轴承在转动,而且除了正常的操作负荷外,还得承受重冲击负荷。
当量静负荷:
静负荷必须根据其相应的径向和轴向负荷,计算出当量静负荷。当量静负荷是指作用在轴承上(径向作用于径向轴承上,或轴向作用于推力轴承上),会造成与实际负荷有相同作用的最大滚动体负荷。
当量静负荷Po可以从以下的通用公式得出:Po=XoFr+YoFa
式中在计算Po时,应取用可能会发生的最大负荷,把其相应的径向和轴向负荷代入以上的公式。如果静负荷以不同方向作用在轴承上,其相应径向和轴向负荷的大小会改变。在这些情况下,应使用会产生最大当量静负荷Po的相应径向和轴向负荷。
Po=当量静负荷,KN
Fr=实际径向负荷,KN
Fa=实际轴向负荷,KN
Xo=径向负荷系数
Yo=轴向负荷系数
低转速(一般n<10
r/min)
缓慢地往复摆动
,在负荷长时间作用下保持静止。轴承承受负荷的同时在缓慢摆动或对中转动;
对于转动中(承受动态应力)或静止状态下的轴承,只在短时间的作用负荷,也必须检查其相关的安全系数,包括冲击负荷或最大负荷。
额定静负荷:
ISO
76:1981标准,相当于负载最重的滚动体与滚道接触的中心位置,其计算接触应力:
自动调心球轴承为4600Mpa
所有其它球轴承为4200Mpa
所有滚子轴承为4000Mpa
在这应力下会造成滚动体和滚道的永久变形,约为滚动体直径的0.0001。对于径向轴承,负荷为纯径向负荷...
轴承可容许的负荷不是取决于材料的疲劳,而是看负荷对轴承滚道造成的永久变形的程度。作用在静止的轴承、或者缓慢摆动的轴承上的负荷,
或者作用在旋转的轴承上的冲击负荷,都会在滚动体上产生压平的表面以及使滚道出现凹陷。
这些改变会对轴承的性能表现造成多大损害,
则取决于具体使用中对轴承的要求。滚道上凹陷的分布可能不规则,也可能与滚动体的位置相对应地均匀分布。如果在几个旋转期间负荷都保持着,那么凹陷会均匀地分布在整个滚道上。轴承的永久性变形会造成振动和噪音并增加摩擦。并且可能加大内部游隙,
或者改变部件之间的配合。因此,为了满足以上任何一个要求,都必须保证永久性的变形不会发生或者只达到一个非常有限的程度;为此,所选择的轴承就要具有足够高的静负荷能力:
高可靠性,
安静运行(如用在电动机中),
无振动操作(如用在机床中)
,恒定的轴承摩擦扭矩(如用在测量仪表和检验设备中),
负荷下低启动摩擦(如用在起重机中)
。根据静负荷能力来选择轴承尺寸时,要用到一个给定的安全系数s0。这个安全系数代表基本额定静负荷C0和轴承等效静负荷P0之间的关系。

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