初步计算轴承当量动载荷
SKF轴承额定寿命及动负荷计算公式
SKF轴承课堂，由无锡SKF进口轴承销售商无锡旭日晟进口轴承有限公司专门为广大需求SKF进口轴承的用户开设，主要解决的问题有SKF轴承的使用说明，SKF进口轴承的包装要求、SKF轴承的清洗规范等SKF进口轴承使用中碰到的各种问题在选择轴承的尺寸时，可以根据作用在轴承上的负荷和对工作寿命可靠性的要求，以轴承的额定负荷初步定出所需要的轴承。
产品表列出基本额定动负荷C及基本额定静负荷Co。
轴承静负荷与动负荷的条件必须独立验算。
静负荷不仅指对轴承在静止或很低转速（n<10r/min)时所作用的负荷，还应检查在重冲击负荷（很短时间作用下的负荷）下的静负荷安全系数。
在检查动负荷时，应使用最符合实际情况的负荷谱进行验算，包括可能出现的最大负荷。
选择轴承的系统方法与轴承的可靠性在SKF额定寿命公式中所考虑的应力包括：外力导致的应力，由表面状况、润滑情况以及滚动接触面在运动学上引起的应力。
通过综合考虑这些应力对轴承寿命的影响，在特定的应用，可以对轴承的性能和表现作更准确的预测。
一般来说，滚动接触面的金属疲劳是滚动轴承损坏的主要原因。
因此对某特定的应用，基于滚道疲劳已足以选出合适的滚动轴承及其尺寸。
国际标准ISO 281 就是以滚动接触面的金属疲劳作为基础。
但更重要的是，应把整套轴承视作为一个系统，其中可能存在的部件，即保持架、润滑剂以及密封件，其寿命对于轴承的耐用性起著主导作用。
理论上，当所有部件达到同样的寿命，才是最理想的工作寿命。
也就是说，要轴承的实际工作寿命达到计算寿命，其部件的工作寿命也必须至少达到轴承的计算寿命。
关键的部件包括保持架、密封件以及润滑剂。
在实际应用中，金属疲劳还是最主要的因素。
额定负荷于寿命轴承静负荷轴承在下列情况时，应使用基本额定静负荷C0进行计算：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。
轴承计算方法
轴承计算方法轴承是机械设备中常用的零部件，其作用是支撑和引导旋转机械零件，以及承受轴向和径向载荷。
轴承的计算方法是确定轴承尺寸和选型的重要步骤，正确的计算方法可以保证轴承在使用过程中具有良好的性能和寿命。
本文将介绍轴承计算的基本方法和步骤。
1. 确定轴承所受载荷。
在进行轴承计算之前，首先需要确定轴承所受的轴向和径向载荷。
轴向载荷是指沿轴线方向作用的力，而径向载荷是指垂直于轴线方向作用的力。
在实际工程中，轴承所受的载荷可以通过静态力学分析或者动态仿真计算得到。
2. 计算轴承额定寿命。
轴承的额定寿命是指在标准工况下，轴承在一定数量的转动循环后，有百分之九十的轴承可以继续正常工作。
轴承的额定寿命可以通过轴承的基本额定动载荷和实际载荷来计算得到，其计算公式为：L10 = (C / P)^3 10^6。
其中，L10为额定寿命（单位，转），C为基本额定动载荷（单位，N），P为实际载荷（单位，N）。
3. 确定轴承尺寸和选型。
在确定轴承所受载荷和额定寿命之后，可以根据轴承的静载荷和动载荷来选择合适的轴承尺寸和型号。
通常情况下，轴承的静载荷要大于或等于实际静载荷，动载荷要大于或等于实际动载荷，以确保轴承在工作过程中具有足够的承载能力和寿命。
4. 考虑轴承安装和润滑。
除了轴承的基本计算之外，还需要考虑轴承的安装和润滑。
轴承的安装质量直接影响轴承的使用寿命和性能，因此需要按照标准的安装工艺进行安装。
同时，轴承在工作过程中需要进行润滑，以减小摩擦和磨损，延长轴承的使用寿命。
5. 结语。
轴承计算是确定轴承尺寸和选型的重要步骤，正确的计算方法可以保证轴承在使用过程中具有良好的性能和寿命。
通过确定轴承所受载荷、计算轴承的额定寿命、确定轴承尺寸和选型，以及考虑轴承的安装和润滑等步骤，可以有效地进行轴承计算，并选择合适的轴承以满足实际工程需求。
在实际工程中，轴承的计算方法需要结合具体的工程要求和条件进行综合考虑，以确保轴承在工作过程中具有良好的性能和可靠性。
角接触轴承当量动载荷计算
承尺寸、内部设计及作用于轴承上的力和力矩，而最大允许倾斜角应保证轴承内不会产生过
高的额外应力。
若内、外圈之间存在倾斜角将影响轴承寿命。同时，轴承运转精度下降，运转噪声增大。
径向当量动载荷
1） 接触角为 15°的单列角接触球轴承单个轴承或串联配置（7000C、7000C/DT）
Pr=Fr
当 Fa/Fr≤e
单个轴承或串联配置（7000C、7000C/DT）
Por=0.5Fr+0.46Fa
Por= Fr
当 Por＜Fr 时
背对背、面对面配置（7000C/DB、7000 C/DF）
Por=Fr+0.92Fa
2) 接触角为 25°的单列角接触球轴承
单个轴承或串联配置（7000AC、7000AC/DT）
Por=0.5Fr+0.38Fa
Pr=0.44Fr+Yfa
当 Fa/Fr＞e
背对背、面对面配置（7000C/DB、7000 C/DF）
Pr=Fr+Y1Fa
当Fa/Fr≤e
Pr=0.72Fr+Y2Fa
当Fa/Fr＞e
计算系数e、Y、Y1、Y见附表 2. 2） 接触角为 25°的单列角接触球轴承
单个轴承或串联配置（7000AC、7000AC/DT）
L10=(Cr/Pr)3 式中： L10
基本额定寿命
（106转）
Cr
径向基本额定动负荷
（N）
Pr
径向当量动负荷
（N）
安装尺寸
1. 轴和孔的最大单一圆角半径rasmax见附表 3
2. 挡肩高度最小值hmin见附表 3
3. 安装尺寸计算
轴或孔挡肩高度要比轴承倒角最大允许尺寸大，并与轴承端面平坦部分接触。轴
轴承型号的选择
如何选择轴承型号1.根据工作条件选择滚动轴承类型2.求比值A/R3.初步计算当量动载荷4.求轴承应有的基本额定动载荷值5.按照轴承样本选择轴承型号，并验算其寿命是否高于预期计算寿命轴承的工作条件:（一）轴承的载荷轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。
根据载荷的大小选择轴承类型时，由于滚子轴承中主要元件间是线接触，宜用于承受较大的载荷，承载后的变形也较小。
而球轴承中则主要为点接触，宜用于承受较轻的或中等的载荷，故在载荷较小时，应优先选用球轴承。
根据载荷的方向选择轴承类型时，对于纯轴向载荷，一般选用推力轴承。
较小的纯轴向载荷可选用推力球轴承；较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承。
对于纯径向载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。
当轴承在承受径向载荷R的同时，还有不大的轴向载荷A时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构，分别承担径向载荷和轴向载荷。
（二）轴承的转速在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。
轴承样本中列入了各种类型、各种尺寸轴承的值。
这个转速是指载荷不太大（P≤0.1C，C为基本额定动载荷），极限转速nlim冷却条件正常，且为0级公差轴承时的最大允许转速。
但是，由于极限转速主要是受工作时温升的限制，因此，不能认为样本中的极限转速是一个绝对不可超越的界限。
如果轴承的工作转速超过极限转速时，可采取下述第5条提出的措施。
从工作转速对轴承的要求看，可以确定以下几点：：1）球轴承与滚子轴承相比较，有较高的极限转速，故在高速时应优先选用球轴承。
2）在内径相同的条件下，外径越小，则滚动体就越轻小，运转时滚动体加在外圈滚道上的离心惯性力也就越小，因而也就更适于在更高的转速下工作。
放在高速时，宜选用超轻、特轻及轻系列的轴承。
当量动负荷的计算-计算所需额定动载荷C的数值-滚动轴承选择的第三步
当量动负荷的计算-计算所需额定动载荷C的数值-滚动轴承选择的第三步当量动负荷的计算-计算所需额定动载荷C的数值-滚动轴承选择的第三步选择了轴承的大概类型，我们要开始计算轴承上的载荷了。
我们首先得根据实际作用于进口轴承上的载荷，计算出当量动载荷（P），再根据要求的轴承寿命，计算出所需额定动载荷（C）。
1，当量动负荷的计算什么是当量动负荷呢？轴承大多承受径向负荷与轴向负荷的合成负荷，并且负荷条件多种多样（如各种旋转条件，大小发生变化等）。
因此，不可能将轴承的实际负荷直接与基本额定负荷比较。
这时，将实际负荷换算成通过轴承中心、且大小和方向一定的假想负荷来进行比较，轴承在假想负荷下具有与实际负荷和转速下相同的寿命。
这样换算的假想负荷称做当量动负荷，我们用“P“表示。
其实，简单来说，当量动负荷是指一个假设的负荷，其大小和方向是固定的，且径向作用于径向轴承上；或轴向和同心作用于推力轴承上。
当量动负荷 P 的计算径向轴承一般需要承受同时作用的径向和轴向负荷。
如果联合负荷的大小和方向是固定的，当量动负荷P的计算公式为：P = XFr + YFa式中：•P：当量动负荷，N；对于向心轴承可以表示为Pr（径向当量动负荷）；对于推力轴承可以表示为Pa（轴向当量动负荷）•Fr：径向负荷，N•Fa：轴向负荷，N•X：径向负荷系数•Y：轴向负荷系数对于单列向心轴承，只有轴向负荷与径向负荷的比 Fa / Fr，大于某一特定限制系数 e，轴向负荷才会影响到当量动负荷 P。
当 Fa / Fr 小于等于 e 时，取 X=1，Y=0。
此时当量动负荷为 P=Fr。
（e表示一个界限值，一般轴承样本中都会有介绍）但是对于双列向心轴承，即使很小的轴向负荷，一般也会造成很大的影响。
接触角为90度的推力球轴承只承受轴向负荷，因此当量运负荷 Pa=Fa。
推力调心滚子轴承的当量动负荷由下式计算：Pa = Fa + 1.2Fr对于单列角接触球轴承及圆锥滚子轴承，由于承受径向负荷时会产生轴向分力（Fac），因此一般将两个轴承正面或背面配置使用。
滚动轴承当量动载荷计算
ft
106 动载荷——选择轴承
三、滚动轴承的当量动载荷
当量动载荷：是由轴承实际所受载荷转换得到的与基本额定动 载荷 C 的确定条件及性质相同的假想载荷，用 P表示。
滚动轴承的寿命计算
当量动载荷
P f p ( XFr YFa )
式中：Fr 、Fa — 分别为轴承承受的径向载荷和轴向载荷；
X 、Y — 分别为轴承的径向与轴向动载荷系数 (查表13－5）
滚动轴承的寿命计算
向心推力轴承的轴向载荷Fa 计算方法：
1）求径向载荷；
2）求派生轴向力 （大小、方向、作用点）；
滚动轴承的寿命计算
3）判断 Fae Fd 2与Fd1 大小，
“放放松”轴承的 Fa 等与自身的派生轴向力；
被“压紧”轴承的 Fa 等与除自身派生轴向力以外，其余各轴向力代数和
滚动轴承的寿命计算
一、基本概念 1）滚动轴承的寿命：是指轴承中的滚动体或套圈首次出现点蚀
之前，两套圈的相对总转数或在一定转速下的运转小时数。
轴承寿命的离散性是相当大的。 20
轴承的寿命/（106r）
2）基本额定寿命：指一批相同的轴承， 在相同的条件下运转，其可靠度为90％的 寿命，用 L10 。——标准寿命
3）基本额定动载荷： 指L10恰为 106 转
时，轴承所能承受的载荷，用 C 表示。
10
5
1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
未失效轴承数量／%
C 是单一性质的载荷。 C表征不同型号轴承的承载特性，可查手册。
二、滚动轴承寿命计算公式
滚动轴承的寿命计算
1、滚动轴承寿命计算解决问题： 1）轴承所受当量载荷P≠基本额定载荷C时的寿命； 2）已知P且要求轴承具有的预期寿命时，应选用具有多大基 本额定动载荷的轴承？
滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则
Fr /(2Y)
角接触轴承附加轴向力的方向是由轴承外圈的宽边指向窄边，通过内圈作用于轴上。角接触轴承一般应成对使用。
图9角接触轴承所受的轴向载荷
计算角接触轴承所受的轴向载荷Fa1、Fa2时，要同时考虑附加轴向力FSl、FS2和作用于轴上的其他工作轴向力FA。如图9，若FSl＋FA＞FS2，由于轴承Ⅱ的右端已固定，轴不能向右移动，根据轴系轴向力的平衡关系，则Fa2= FSl＋FA；同理，若FS2＞FSl＋FA，则Fa2 = FS2。因此，轴承Ⅱ所受的轴向力必然是下列两值中较大者
Fa2 = FS2（2)
Fa2= FSl＋FA(-3)
用同样方法分析，可得轴承Ⅰ所受的轴向力是下列两值中较大者
Fa1= FSl(4)
Fa1 = FS2－FA(5)
当轴上轴向力FA与图示方向相反时，FA应取负值。
3.滚动轴承的失效和计算准则
滚动轴承的主要失效形式有：
（1）滚道和滚动体表的疲劳点蚀滚动轴承工作时内、外套圈间有相对运动，滚动体既自转又围绕轴承中心公转，滚动体和套圈分别受到不同的脉动接触应力。工作若干时间后，各元件接触表面上都可能发生接触疲劳点蚀。点蚀会使轴承工作时振动、噪声和发热急剧增大。
计算各种角接触轴承附加轴向力的公式可查表5。表中Fr为轴承的径向载荷；e为判断系数，查表6；Y为圆锥滚子轴承的轴向动载荷系数，查表7。
表-5角接触轴承附加轴向力公式
轴承类型
角接触球轴承
圆锥滚子轴承
70000C(α=15°)
70000AC(α=25°)
70000B(α=40°)
30000
FS
eFr
0.68Fr
角接触轴承受径向载荷Fr时，会产生附加轴向力FS。图8所示轴承下半圈第i个球受径向力Fri。由于轴承外圈接触点法线与轴承中心平面有接触角α，通过接触点法线对轴承内圈和轴的法向反力Fi将产生径向分力Fri；和轴向分力FSi。各球的轴向分力之和即为轴承的附加轴向力FS。按一半滚动体受力进行分析，有
深沟球轴承载荷计算
深沟球轴承载荷计算深沟球轴承是一种常用的机械元件，用于支撑旋转或往复运动的轴。
在进行深沟球轴承的载荷计算时，需要考虑到多个因素，包括静载荷、动载荷、轴向载荷以及其他特殊情况下的载荷。
首先，我们来看一下静载荷。
静载荷是指在轴不转动的情况下，轴承所能承受的最大力。
可以通过以下公式计算轴承的基本动载荷额定值Cr（也称为基本静载荷）来确定静载荷：Cr = k × P其中，Cr为基本静载荷，k为调整系数，P为等效轴向荷载。
调整系数k根据轴承的类型和使用条件的不同而异。
接下来是动载荷的计算。
动载荷是指轴承在旋转运动过程中承受的力。
根据轴承的类型和使用条件，可以根据以下公式计算出动载荷的等效轴向荷载Pr：Pr = X × Fr + Y × Fa其中，X和Y为调整系数，Fr为径向力，Fa为轴向力。
这个公式适用于一般情况下的深沟球轴承。
若对于特殊情况，如在高速旋转时，可以采用修正的载荷公式：Pr = X × Fr + Y × Fa + Z × Fv其中，Z为调整系数，Fv为惯性力引起的附加轴向力。
上述公式可以用于计算在不同载荷情况下的深沟球轴承的载荷，并根据实际工况和使用条件进行调整。
除了静载荷和动载荷，还需要考虑轴向载荷。
轴向载荷是指施加在轴承轴线上的力。
当轴承承受径向力和轴向力时，就需要计算轴向载荷。
轴向载荷的计算方式类似于动载荷的计算方式，根据不同的轴向力和径向力，使用不同的调整系数进行计算。
最后，还需要注意轴承的使用条件和工作环境。
例如，在高温、高速或者恶劣的环境下，轴承需要承受更大的载荷。
此外，还需要根据轴承的寿命和安全系数等要求进行选取。
在进行深沟球轴承的载荷计算时，可以使用计算软件、手册中提供的公式或者咨询专业的轴承制造商，以确保计算准确并符合使用条件。
此外，还需要进行周期性的维护和保养，以延长轴承的寿命和安全使用。
总结起来，深沟球轴承的载荷计算是一项重要而复杂的工作，需要考虑多个因素。
滚动轴承的当量动载荷计算
别为径向载荷系数和轴向载荷系数，见表1-30。
滚动轴承的当量动载荷计算
对于只承受纯径向载荷的向心轴承，其当量动载荷为
P=KpFr
（1-47）
对于只承受纯轴向载荷的推力轴承，其当量动载荷为
P=KpFa
（1-48）
滚动轴承的当量动载荷计算
滚动轴承的当量动载荷计算
注1：C0r为基本额定静载荷，由产品目录或有关手册查出。 注2：e为判别轴向载荷对当量动载荷P影响程度的参数。
滚动轴承的当量动载荷计算源自当轴承受到径向载荷Fr和轴向载荷Fa的复合作用时，为计算轴 承寿命时能与基本额定动载荷做等价比较，需将实际工作载荷转化
为等效的当量动载荷P。当量动载荷P的计算公式为
P=Kp(xFr+yFa)
（1-46
式中，Kp为载荷系数，是考虑机器工作时振动、冲击对轴承寿
命影响的系数，见表1-29；Fr为径向载荷；Fa为轴向载荷；x、y分
机械设计(9.6.1)--滚动轴承当量动载荷
一、当量动载荷径向载荷+轴向载荷向心轴承大小和方向恒定径向载荷推力轴承大小和方向恒定轴向载荷基本额定动载荷实际载荷当量动载荷径向载荷轴向载荷寿命相同转化转化原则计算寿命时条件不同，不方便比较一、当量动载荷1.承受纯径向载荷的轴承当量动载荷2.承受纯轴向载荷的轴承R P =A P =3.同时承受径向载荷和轴向载荷的轴承YAXR P +=)(m d YA XR f f P +=Y —轴向系数;X —径向系数;f m —力矩载荷系数f d —冲击载荷系数;实际载荷一、当量动载荷轴承类型单个轴承或串联配置面对面或背靠背配置深沟球轴承0.0140.0280.0560.190.220.26 1.000.56 2.301.991.710C A e e R A ≤e R A >e RA >e R A ≤X Y YY Y X X X二、角接触轴承轴向力计算1.派生轴向力S二、角接触轴承轴向力计算1.派生轴向力S圆锥滚子轴承角接触球轴承C型α=15°AC型α=25°B型α=40°S=R/(2Y)S=eR S=0.68R S=1.14R派生轴向力S的大小由其内部结构和承受的径向载荷所决定，与轴向外载荷无关。
派生轴向力的方向：由轴承外圈的宽边指向窄边。
二、角接触轴承轴向力计算2.轴向力A的计算正安装反安装二、角接触轴承轴向力计算2.轴向力A 的计算R F A F M 轴系外载荷：F R F A M支反力R 1，R 2和派生轴向力S 1，S 2R 1R 2S 1S 212二、角接触轴承轴向力计算2.轴向力A 的计算在轴向外载荷的作用下，轴有运动的趋势, 各轴承所受轴向力为：本身派生轴向力S和除了S 以外其他所有轴向力的代数和中较大的值。
()()A A F S S A F S S A -=+=122211,max ,max 当F A 与图中方向相反时取负值。
角接触向心轴承当量动载荷的分析与计算
２０１９年８月湖北第二师范学院学报Ａｕｇ.２０１９第３６卷第８期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎＶｏｌ.３６㊀Ｎｏ ８角接触向心轴承当量动载荷的分析与计算张㊀哲ꎬ唐剑隐ꎬ皮㊀威(湖北商贸学院机电与信息工程学院ꎬ武汉４３００７９)摘㊀要:角接触向心轴承轴向力的分析与计算是 机械设计 课程中的重点和难点问题之一ꎮ在学习过程中ꎬ学生对角接触向心轴承的结构和设计计算存在一些模糊的认识ꎮ通过作者多年的教学和实践经验以及独特的释疑方法ꎬ比如: 尖对尖ꎬ尖背尖ꎬ力指尖ꎬ附加轴向力 等判断方法ꎬ学生能够很好地理解教材中未能详细解读的内容ꎬ能够在日常的学习中牢固地掌握知识点ꎬ并能够在机械设计工作中灵活应用ꎮ关键词:机械设计ꎻ角接触向心轴承ꎻ附加轴向力ꎻ当量动载荷㊀㊀收稿日期:２０１９－０７－１０㊀㊀作者简介:张㊀哲(１９７４－)ꎬ男ꎬ湖北武汉人ꎬ讲师ꎬ博士在读ꎬ研究方向为机械设计及理论ꎮ中图分类号:ＴＨ１２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１６７４￣３４４Ｘ(２０１９)８￣００４０￣０４１㊀引言机械设计基础是一门培养学生掌握机械组成与设计的基本知识㊁基本理论和基本方法ꎬ初步具备机械设计能力的技术基础课ꎮ然而目前ꎬ高校使用的机械设计基础教材ꎬ限于篇幅ꎬ有相当多的内容没有给出详尽的解释ꎬ即使有解释也是一笔带过ꎬ大部分学生很难理解或掌握相关的专业知识ꎬ如滚动轴承设计中有关角接触向心轴承的分析与计算ꎮ有些教材前面的理论讲解与后面的实例分析不一致ꎮ同时ꎬ结构装配图与计算示意图的对应关系ꎬ角接触向心轴承的正装与反装的判断ꎬ内部轴向力方向的判断ꎬ轴向力的作用及平衡问题ꎬ没有讲细讲透ꎬ导致学生在学习过程中的理解困难ꎬ考试过程中死套公式ꎬ工作设计中出现差错ꎮ基于以上情况ꎬ根据多年的教学经验与实践总结ꎬ作者对角接触向心轴承有关当量动载荷的分析与计算进行详细的释疑[１－３]ꎮ２㊀角接触向心轴承的结构特点和受力特性[７－１１]２.１㊀角接触向心轴承内部轴向力的产生角接触向心轴承能同时承受径向和轴向载荷的作用ꎬ因此ꎬ机械设计师在轴系结构的设计中经常采用此类轴承ꎮ角接触向心轴承的结构特点是在滚动体和滚道接触处存在着接触角ꎮ正是由于接触角的存在ꎬ当轴承受到径向载荷时ꎬ作用在承载区内第个滚动体上的法向力可分解为径向分力和轴向分力ꎬ如图ｌ所示ꎮ各个滚动体上的轴向力之和即为轴承的内部轴向力ꎬ一般用Ｓ表示ꎮ角接触向心轴承内部轴向力与径向载荷有关ꎬ或者说ꎬ内部轴向力就是由于轴承受径向载荷作用而产生的对轴的轴向方向的反作用力ꎮ图１㊀径向载荷产生的内部轴向力内部轴向力Ｓ的大小可通过已有的相关公式求得ꎬ因而方向判断是求轴承轴向力的关键ꎮ内部轴向力Ｓ的方向总是沿轴向由轴承外圈的宽边端面指向其窄边端面ꎬ如图２所示ꎬ即迫使轴承内圈从外圈脱离的方向ꎮ当两个轴承的内部轴向力Ｓ１ꎬＳ２大小和方向都已知时ꎬ可以跟据轴向外载荷ＦＡ＋Ｓ１(或Ｓ２)与Ｓ２(或Ｓ１)的大小关系来判断轴承被压紧或放松ꎬ进而求得轴承的轴向力Ｆａ１㊁Ｆａ２ꎬ最后求得当量动载荷Ｐꎮ显然ꎬ要正确计算当量动载荷Ｐꎬ需要准确把握以下四点:０４(１)轴承内部轴向力是由于轴承受到轴的径向载荷作用而产生ꎻ(２)内部轴向力是轴受到的轴承对轴的轴向反作用力ꎻ(３)轴向外载荷ＦＡ与内部轴向力Ｓ１ꎬＳ２之间要达到轴向平衡ꎬ可能还存在其它作用在轴承内圈或外圈上的轴向力(附加轴向力)ꎻ(４)利用轴向力的受力平衡条件ꎬ计算轴承的轴向力Ｆａ１㊁Ｆａ２ꎬ然后利用已有公式计算当量动载荷[５ꎬ６]ꎮ图２㊀角接触球轴承的受力分析２.２㊀正装与反装的判断两轴承外圈窄边端面相对ꎬ称为正安装ꎬ它使支撑跨距缩短ꎻ两轴承外圈宽边端面相对ꎬ称为反安装ꎬ它使支撑跨距增大ꎮ３㊀轴向力的判断及计算[２－６]如图２所示ꎬ轴线方向的力有Ｓ１ꎬＳ２和ＦＡꎬ其中Ｓ２和ＦＡ同向ꎬ因此需要计算并比较Ｓ２＋ＦＡ与Ｓ１的大小问题ꎬ分三种情况进行详细讨论ꎮ３.１㊀当Ｓ２＋ＦＡ>Ｓ１时ꎬ这时整个轴有向左移动的趋势ꎬ根据轴承的轴向定位方式ꎬ轴承１受到轴承座的作用而被 压紧 ꎬ并产生跟Ｓ１同方向的力(设为ＦＳ１)而达到轴受力平衡ꎬ即Ｓ２＋ＦＡ＝Ｓ１＋ＦＳ１ꎬ因此轴承１的轴向力Ｆａ１＝Ｓ１＋ＦＳ１＝Ｓ２＋ＦＡꎮ而轴承２被 放松 ꎬ其轴向力等于该轴承的内部轴向力ꎬ即Ｆａ２＝Ｓ２ꎮ３.２㊀当Ｓ２＋ＦＡ<Ｓ１时ꎬ跟上述情况相反ꎬ轴承２被 压紧 ꎬ并产生跟Ｓ２和ＦＡ同方向的力(设为ＦＳ２)ꎬ使得Ｓ２＋ＦＡ＋ＦＳ２＝Ｓ１ꎬ因而Ｆａ２＝Ｓ２＋ＦＳ２＝Ｓ１－ＦＡꎮ这时轴承１被 放松 ꎬ其轴向力等于该轴承的内部轴向力ꎬ即Ｆａ１＝Ｓ１ꎮ３.３㊀当Ｓ２＋ＦＡ＝Ｓ１ꎬ说明这时轴刚好处于平衡状态ꎬ既不左移也不右移ꎬ因此ꎬ两轴承的轴向力等于各自的内部轴向力ꎬ即Ｆａ１＝Ｓ１ꎬＦａ２＝Ｓ２ꎮ对于上述内容的讲解与分析ꎬ部分同学表示不理解ꎮ主要表现在:(１)轴承有国家规定的简化画法ꎬ计算示意图与简化画法图怎么对应理解ꎻ(２)利用计算示意图快速准确判断轴承的正装与反装以及轴承内部轴向力的方向ꎻ(３)轴承内部轴向力与斜齿轮产生的外部轴向力有可能不平衡ꎬ附加轴向力ＦＳ１㊁ＦＳ２通过什么零件ꎬ怎么作用才能保持轴向平衡ꎮ４㊀难点分析与释疑要正确地计算轴承的当量动载荷Ｐꎬ应掌握以下知识点:４.１㊀轴承正装与反装的判断两外圈窄边端面相对安装时为正装( 面对面 安装)ꎬ两外圈宽边端面相对安装时为反装( 背靠背 安装)ꎮ图３为是常用的向心角接触球轴承的正反装形式ꎮ(１)借助装配图判断正装与反装图３是常用的装配图ꎬ同学们很容易找到轴承外圈的宽边端面和窄边端面ꎬ也很容易判断轴承的正装与反装ꎮ图３㊀角接触向心轴承的正反装结构形式(２)借助计算示意图判断正反装为便于计算分析ꎬ机械设计师通常画计算示意图ꎬ如图４所示ꎮ示意图中不能简单看出宽边和窄边端面ꎬ正反装的判断也变得略微困难ꎮ基于此ꎬ我们定义:滚动体与套圈接触处的公法线与轴线的交点形成 三角形区域 ꎻ三角形区域内由两条公法线与轴线交点所形成的角度ꎬ轴上的点俗称尖点ꎬ即载荷作用中心ꎮ利用尖点ꎬ判断正装与反装判断原则如下:尖(点)对尖(点)ꎬ正装ꎻ尖(点)背尖(点)ꎬ反装ꎮ一对轴承沿轴向厚度尺寸中心之间的距离ꎬ叫几何中心距ꎮ一对轴承的载荷作用中心之间的距离ꎬ叫支撑跨距ꎮ利用支撑跨距与几何中心距之间的关系ꎬ判断正反装的原则是:支撑跨距相对几何中心距变短ꎬ正装ꎻ支撑跨距相对几何中心距变长ꎬ反装ꎮ３.２㊀内部轴向力的判断１４图４㊀向心角接触轴承的正反装结构形式示意图内部轴向力Ｓ的方向总是沿着轴向由外圈的宽边端面指向窄边端面ꎬ即迫使轴承内圈从外圈脱离的方向ꎮ如图１㊁５所示Ｓ１ꎬＳ２ꎮ(１)借助装配图判断内部轴向力机械装配图中ꎬ很容易找到角接触向心轴承外圈的宽边端面㊁窄边端面ꎬ也就很容易判断内部轴向力方向ꎬ如图５所示ꎮ图５㊀向心角接触轴承装配图内部轴向力判断(２)借助计算示意图判断内部轴向力计算示意图中已经没有明显的宽边㊁窄边端面ꎬ不能很好地利用宽边㊁窄边端面来判断轴向力ꎮ我们利用上述已经定义的三角形区域ꎬ内部轴向力在 三角线区域 内ꎬ沿轴向指向载荷作用中心ꎬ即指向尖点ꎮ因此ꎬ轴向力的方向可以概括为:力指尖 ꎬ即在三角形区域内ꎬ内部轴向力指向载荷作用中心(尖点)ꎮ如图６所示ꎬ内部轴向力沿轴向指向并三角形区域内的尖点ꎮ３.３㊀轴向载荷的计算(１)借助装配图判断压紧与放松为了保持整个轴的平衡而作用在轴承外圈和内圈的轴向作用力ꎬ定义为附加轴向力ꎬ与内部轴向力相区别ꎮ角接触向心轴承正装ꎬ如图７所示ꎮ当Ｓ１＋ＦＡ>Ｓ２时ꎬ这时整个轴有向右端移动的趋势ꎬ根图６㊀向心角接触轴承示意图内部轴向力判断据轴承的轴向定位方式ꎬ轴承２受到轴承座的作用而被 压紧 ꎬ并产生跟Ｓ２同方向的力(设为ＦＳ２)而达到轴向受力平衡ꎬ即Ｓ１＋ＦＡ＝Ｓ２＋ＦＳ２ꎬ因此轴承２所受的轴向力Ｆａ２＝Ｓ２＋ＦＳ２＝Ｓ１＋ＦＡꎮ而轴承１被 放松 ꎬ其轴向力等于该轴承的内部轴向力ꎬ即Ｆａ１＝Ｓ１ꎮ轴承２的附加轴向力是轴承座施加给轴承２外圈的约束力ꎬ防止整个轴向右端窜动ꎬ如图７所示作用在轴承２外圈的附加轴向力ＦＳ２ꎮ图７㊀装配图中轴承正装的附加轴向力示意图角接触向心轴承反装ꎬ如图８所示ꎮ当Ｓ２＋ＦＡ<Ｓ１时ꎬ这时轴有向左端移动的趋势ꎬ根据轴承的轴向定位方式ꎬ轴承２受到轴承座的作用而被 压紧 ꎬ并产生跟Ｓ２同方向的力(设为ＦＳ２)而达到轴受力平衡ꎬ即Ｓ２＋ＦＡ＋ＦＳ２＝Ｓ１ꎬ因此轴承２的轴向力Ｆａ２＝Ｓ２＋ＦＳ２＝Ｓ１－ＦＡꎮ而轴承１被 放松 ꎬ其轴向力等于该轴承的内部轴向力ꎬ即Ｆａ１＝Ｓ１ꎮ轴承２的附加轴向力是轴肩施加给轴承２内圈的约束力ꎬ防止整个轴向左端窜动ꎬ作用在轴承２内圈的ＦＳ２为附加轴向力ꎮ由上分析可知ꎬ圆锥滚子轴承正装和反装时ꎬ压紧与放松与合力的方向不一样ꎮ正装ꎬ合力朝向那边ꎬ那边压紧ꎻ反装ꎬ合力朝向那边ꎬ对向压紧ꎮ角接触球轴承的压紧与放松与圆锥滚子轴承类似ꎮ(２)利用计算示意图判断 压紧 与 放松 图９㊁图１０所示结构示意图中已经没有外圈２４图８㊀装配图中轴承反装的附加轴向力示意图图９㊀圆锥滚子轴承正装时附加轴向力示意图图１０㊀圆锥滚子轴承反装时附加轴向力示意图明显的宽边与窄边ꎬ可以利用前面建立的判断准则ꎬ在三角形区域判断内部轴向力ꎬ然后根据轴向力的大小判断轴的运动趋势ꎬ施加附加轴向力ꎬ如图９㊁１０中的ＦＳ１㊁ＦＳ２ꎮ利用前面讲解的角接触向心轴承的正装与反装判断ꎬ轴向力方向的快速判断ꎬ附加轴向力的作用位置以及作用方向的判断ꎬ轴向平衡力的计算ꎬ可以算出轴承的轴向力ꎮ最后ꎬ结合判断系数ｅ和轴向载荷系数Ｘ㊁径向的载荷系数Ｙꎬ能够算出滚动轴承的当量动载荷Ｐꎬ可以进行轴承的寿命计算ꎮ５㊀总结本文详细介绍了角接触向心轴承的安装方式㊁轴承内部轴向力方向的判断㊁附加轴向力的作用位置及方向㊁轴向力的计算等ꎮ掌握了前面几个知识点ꎬ对于计算角接触向心轴承的当量动载荷就得心应手了ꎮ参考文献:[１]王欢.滚动轴承寿命计算中当量动载荷的确定[Ｊ].机制制造与研究ꎬ２０１２(２):６８－７０.[２]吕文阁. 机械设计基础 课程教学中 角接触向心轴承轴向载荷的计算 的解疑尝试[Ｊ].广东工业大学学报ꎬ２００４(６):８８－９４.[３]李书环ꎬ等.«械设计基础»教材中存在的几个问题及建议[Ｊ].天津农学院学报ꎬ２０１６ꎬ２３(２):６６－６９.[４]马书尧.角接触滚动轴承轴向力分析的讲法[Ｊ].河北工业大学成人教育学院学报ꎬ２００３ꎬ１８(３):７－１０.[５]莫海军.机械设计教材中几个问题的探讨[Ｊ].机制设计与研究ꎬ２００９ꎬ２５(３):１１７－１２０[６]莫海军.机械设计中的几个问题[Ｊ].机制与电子ꎬ２００９(７):２６－２９[７]朱文坚ꎬ黄平.机械设计[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２００５.[８]黄华梁ꎬ彭文生.机械设计基础(第四版)[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２００７.[９]濮良贵ꎬ纪名刚.机械设计(第八版)[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２００６.[１０]柴鹏飞.机械设计基础(第二版)[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ２００７.[１１]邱怀宣.机械设计(第四版)[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２００２.ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＤｙｎａｍｉｃＬｏａｄｏｆＡｎｇｕｌａｒＣｏｎｔａｃｔＲａｄｉａｌＢｅａｒｉｎｇＺＨＡＮＧＺｈｅꎬＴＡＮＧＪｉａｎ￣ｙｉｎꎬＰＩＷｅｉ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＨｕｂｅｉＢｕｓｉｎｅｓｓＣｏｌｌｅｇｅꎬＷｕｈａｎ４３００７９ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｘｉａｌｆｏｒｃｅｏｆａｎｇｕｌａｒｃｏｎｔａｃｔｒａｄｉａｌｂｅａｒｉｎｇａｒｅｔｈｅｋｅｙａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｔｅａｃｈｉｎｇｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｅｓｉｇｎ.Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｉｒｓｔｕｄｙꎬｓｔｕｄｅｎｔｓｈａｖｅｓｏｍｅｆｕｚｚｙｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｄｉａｇｏｎａｌｃｏｎｔａｃｔｂｅａｒｉｎｇ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｕｔｈｏｒ ｓｍａｎｙｙｅａｒｓｏｆｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅａｎｄｕｎｉｑｕｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｓａｎｄｊｕｄｇｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓ ｐｏｉｎｔｔｏｐｏｉｎｔꎬｐｏｉｎｔａｇａｉｎｓｔｐｏｉｎｔꎬｆｏｒｃｅｔｏｐｏｉｎｔꎬａｄｄｉｔｉｏｎａｌａｘｉａｌｆｏｒｃｅ ꎬｓｔｕｄｅｎｔｓｃａｎｗｅｌｌｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｔｈａｔｃａｎｎｏｔｂｅｅｘｐｌａｉｎｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｉｎｔｈｅｔｅｘｔｂｏｏｋｓꎬｇｒａｓｐｋｎｏｗｌｅｄｇｅｆｉｒｍｌｙꎬａｎｄａｐｐｌｙｉｔｆｌｅｘｉｂｌｙｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｅｓｉｇｎｗｏｒｋ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍａｃｈｉｎｅｄｅｓｉｇｎꎻａｎｇｕｌａｒｃｏｎｔａｃｔｒａｄｉａｌｂｅａｒｉｎｇｓꎻａｘｉａｌｆｏｒｃｅꎻｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄ３４。
滚动轴承的寿命计算滚动轴承的当量动载荷向心推力轴承的轴向力计算
滚动轴承主要类型代号表
滚动轴承的类型与选择
类型代号表
轴承类型 双列角接触球轴承 调心球轴承 调心滚子轴承
推力调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 双列深沟球轴承 推力球轴承 深沟球轴承
代号 0 1 2
29 3 4 5 6
轴承类型 角接触球轴承 推力滚子轴承 推力圆锥滚子轴承
圆柱滚子轴承 滚针轴承 外球面球轴承 直线轴承
除了点蚀以外，轴承还可能发生其它多种的失效形式。例如： 转速较高而润滑油不足时引起轴承烧伤； 润滑油不清洁而使滚动体和滚道过度磨损； 装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎内外圈和保持架等。
这些失效形式可以通过加强装配过程管理等措施来克服。
滚动轴承的载荷、应力分析及 失效形式和设计准则
四、滚动轴承的设计准则
图12-5 安装在圆锥紧定套上的轴承
滚动轴承的载荷、应力分析及失效形式和设计准则
工作情况1
一、轴承元件上的载荷分布与应力的变化
滚动轴承工作时，并非所有滚动体都同时受载。 滚动体同时受载的程度与轴承所受的径向力和轴 向力的大小有关，一般以控制约半圈滚动体同时受载 为宜。如右图所示，径向载荷Fr通过轴颈作用于内圈， 由下半圈的滚动体将此载荷传到外圈上（承载区）。 此时，内圈将下沉一个距离δ0，不在Fr作用
C0 S0P0
式中：S0为静强度安全系数，可由设计手册查取。
滚动轴承尺寸选择的过程
滚动轴承的组合设计
滚动轴承尺寸的选择8
由力分析确定轴承所承受的Fr与Fa
计算当量动载荷P=fP(XFr+YFa)
间夹一个接触角α，因而各滚动体与内、
外圈的作用力FNi并不指向半径方向，它可
以分解为一个径向分力 FNi和一个轴向分
当量动负荷的计算-计算所需额定动载荷C的数值-滚动轴承选择的第三步
当量动负荷的计算-计算所需额定动载荷C的数值-滚动轴承选择的第三步选择了轴承的大概类型，我们要开始计算轴承上的载荷了。
我们首先得根据实际作用于进口轴承上的载荷，计算出当量动载荷（P），再根据要求的轴承寿命，计算出所需额定动载荷（C）。
1，当量动负荷的计算什么是当量动负荷呢？轴承大多承受径向负荷与轴向负荷的合成负荷，并且负荷条件多种多样（如各种旋转条件，大小发生变化等）。
因此，不可能将轴承的实际负荷直接与基本额定负荷比较。
这时，将实际负荷换算成通过轴承中心、且大小和方向一定的假想负荷来进行比较，轴承在假想负荷下具有与实际负荷和转速下相同的寿命。
这样换算的假想负荷称做当量动负荷，我们用“P“表示。
其实，简单来说，当量动负荷是指一个假设的负荷，其大小和方向是固定的，且径向作用于径向轴承上；或轴向和同心作用于推力轴承上。
当量动负荷 P 的计算径向轴承一般需要承受同时作用的径向和轴向负荷。
如果联合负荷的大小和方向是固定的，当量动负荷P的计算公式为：式中：∙P：当量动负荷，N；对于向心轴承可以表示为Pr（径向当量动负荷）；对于推力轴承可以表示为Pa（轴向当量动负荷）∙Fr：径向负荷，N∙Fa：轴向负荷，N∙X：径向负荷系数∙Y：轴向负荷系数对于单列向心轴承，只有轴向负荷与径向负荷的比 Fa / Fr，大于某一特定限制系数 e，轴向负荷才会影响到当量动负荷 P。
当 Fa / Fr 小于等于 e 时，取 X=1，Y=0。
此时当量动负荷为 P=Fr。
（e表示一个界限值，一般轴承样本中都会有介绍）但是对于双列向心轴承，即使很小的轴向负荷，一般也会造成很大的影响。
接触角为90度的推力球轴承只承受轴向负荷，因此当量运负荷 Pa=Fa。
推力调心滚子轴承的当量动负荷由下式计算：对于单列角接触球轴承及圆锥滚子轴承，由于承受径向负荷时会产生轴向分力（Fac），因此一般将两个轴承正面或背面配置使用。
轴向分力可由下式计算其配置形式不同，计算公式又有不同。
滚动轴承当量动载荷的计算
17
0.
47
0.
强烈冲击
1.8~3.0
破碎机、轧钢机等
45
1.
正装：两轴承窄边相对，也称“面对面”安装。
求轴承的内部轴向力Fs1和Fs2 。பைடு நூலகம்
28
0.
56 0.
计算轴向载荷时，要综合考虑内部轴向力和外加轴向载荷的作用。
滚滚动动轴轴承承当当量量动动载载荷荷的的计计算算
（2）径向载荷系数X、轴向载荷系数Y
e是Fa对当量动载荷影
响程度的参数。
查表时，先按Fa/C0的值 查得对应的e，再根据 Fa/Fr＞e或Fa/Fr≤e来确定 X、Y值。
轴承类 型
Fa/C0
判别值 e
0.014
0.028
深沟球
0.056 0.084
轴承（6 0.11
类）
0.17 0.28
0.42
0.56
0.19 0.22 0.26 0.28 0.30 0.34 0.38 0.42 0.44
滚动轴承当量动载荷的计算
二、滚动轴承当量动载荷的计算
1.当量动载荷的计算公式
P=KP（XFr+YFa）
KP ──载荷系数，查表； Fr ──轴承所承受的径向载荷，N； Fa ──轴承所承受的轴向载荷，N； X、Y──径向载荷系数、轴向载荷系数，查表。
47
0.
滚动轴承当量动载荷的计算 滚动轴承的当量动载荷是由轴承实际所受载荷转换得到的与基本额定动载荷的确定条件及性质相同的假想载荷，用“P”表示。
2.如何查取径向载荷系数X 、轴向载荷系数Y ？ 3.如何计算当量动载荷P ？
为使内部轴向力得到平衡，轴承要成对使用。
KP ──载荷系数，查表；
轴承动负荷及其计算方法
轴承动负荷及其计算方法如果外力(例如动力传输产生的力、工作压力或惯性力)是已知或可以算出的话，那么作用在轴承上的负荷可根据力学定律计算。
如果一个轴承配置需要使用类似袖珍计算器之类的便携式辅助工具进行计算时，这些简化是必要的。
计算基本额定负荷和当量轴承负荷的标准方如果外力(例如动力传输产生的力、工作压力或惯性力) 是已知或可以算出的话，那么作用在轴承上的负荷可根据力学定律计算。
如果一个轴承配置需要使用类似袖珍计算器之类的便携式辅助工具进行计算时，这些简化是必要的。
计算基本额定负荷和当量轴承负荷的标准方法是基于类似的假设。
为简化起见，在计算单一轴承的负荷构成时，可将轴视为搁在刚性、无力矩支撑体上的一条梁。
不考虑轴承、轴承箱或机器结构中的弹性变形，也不考虑由轴偏斜引起的力矩。
也可以不作以上假设，而是基于弹力理论来计算轴承负荷，但这需要使用复杂的计算机程序。
在这些程序中，轴承、轴和轴承箱被视为一个系统中有弹性的部件。
例如，外力可来自轴及其所携带部件本身的重量、或者是车辆的重量，以及其它的惯性力；这些外力要么是已知，要么可以通过计算求出。
然而，在确定工作力（机床内的滚动力、剪切力等等）、冲击力和附加动态力（例如由不平衡产生的力）时，通常有必要依靠通过在类似机器或轴承配置上获得的经验而作出的估计。
齿轮传动系在齿轮传动系中，理论齿应力可以从传输的动力和齿轮齿的设计特性中计算出来。
然而，还有附加的动态作用力，要么由齿轮本身产生，要么由驱动端或者动力输出端产生。
在齿轮中的附加动态作用力由轮齿外形的误差和旋转部件的不平衡产生。
因为无噪音运转的需要，齿轮按高标准的精确度制造，而且这些力通常来说都太小了，所以在进行轴承计算时可以忽略不计。
从齿轮联带的机器运行类型和方式产生的附加作用力，只有工作条件已知时，才能确定。
这些力对额定轴承寿命的影响，作为一个“操作”系数来考虑，这系数包括了冲击负荷和齿轮的效率。
不同操作环境条件下的操作系数值一般都会在齿轮生产商公布的资料中查到。
轴承静动载荷计算[1]
![轴承静动载荷计算[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/fb4cb9264b35eefdc8d333a5.png)
6202-2RZ、6002-2RZ静动载荷计算对比按 GB/T 4622-2003/ISO 76：1987 中的计算方法，额定静载荷计算公式如下：基本额定静载荷C0r=f0iZD W2cosα，公式中符号含义和相关取值见下表：符号含义 6202-2RZ取值6002-2RZ取值f0系数，查表获得 13.2 14i 轴承中滚动体列数， 1 1 Z 轴承中单列滚动体数8 9 D W钢球直径，φ5.953 φ4.762α轴承公称接触角0o0o将上述参数代入公式：6202-2RZ C0r=f0iZD W2cosα=13.2×1×8×5.9532 cos0 o=3.74KN6002-2RZ C0r=f0iZD W2cosα=14×1×9×4.7622 cos0 o=2.85 KN得6202-2RZ C0r=3.74KN6002-2RZ C0r=2.85KN按 GB/T 6391-2003/ISO 281：1990 中的计算方法，额定动载荷计算公式如下：额定动载荷C r=b m f c(icosα)0.7 Z2/3 D W1.8公式中符号含义和相关取值见下表：符号含义 6202-2RZ取值6002-2RZ取值b m系数，查表获得 1.3 1.3f c系数，查表获得 59.3 59.9i 轴承中滚动体列数， 1 1 Z 轴承中单列滚动体数8 9 D W钢球直径，φ5.953 φ4.762α轴承公称接触角0o0o6202-2RZ C r=b m f c(icosα)0.7 Z2/3 D W1.8=1.3×59.3×(cos0o)0.7×82/3×5.9531.8=7.64 KN6002-2RZ C r=b m f c(icosα)0.7 Z2/3 D W1.8=1.3×59.9×(cos0o)0.7×92/3×4.7621.8=5.59 KN综上，6202-2RZ与6002-2RZ静动载荷对比如下：项目6202-2RZ 6002-2RZ基本额定静载荷C0r 3.74 2.85 额定动载荷C r 7.64 5.59。
标准滚动轴承承载能力计算
标准滚动轴承承载能力计算-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN标准滚动轴承承载能力计算在跟踪架通用轴系中，标准滚动轴承是重要的部件，轴承的承载能力计算是轴系设计中的关键问题。
采用通用轴系后，地平式跟踪架水平轴两端的轴承主要承受径向载荷，同时承受一定量的轴向载荷。
垂直轴上的轴承要承载垂直轴及上部转体的负荷，载荷较大；另一方面垂直轴为了满足强度和刚度的要求，轴径一般较大，轴承的尺寸与轴要相互配合，因此使用时必须考虑轴承的尺寸和轴向承载能力。
同时为了减少跟踪架的成本，尽量采用轴承厂批量生产的轴承。
角接触球轴承按公称接触角分为 15°、25°、40°三种类型，公称接触角越大，轴向承载能力越强。
目前批量生产的角接触球轴承，尺寸最大是接触角为 25°的 7244AC，其外形尺寸为 220 × 400×65。
下表中给出了 7244AC 轴承的相关参数轴承额定载荷选取的流程为：（1）计算滚动轴承的当量载荷在实际应用中，根据跟踪架承载状况先估算出轴承承受的径向载荷和轴向载荷，则可计算出此时轴承的当量动载荷 P 为：式中 X ——径向动载荷系数；Y ——轴向动载荷系数；——载荷系数。
（2）基本额定动载荷 C 选取计算出轴承实际工作时的当量载荷后，当轴承的预期使用寿命选定，轴承最大转速n可知时，可计算出轴承应具有的基本额定动载荷C′，在手册中选择轴承时，所选轴承应满足基本额定载荷 C > C′。
式中——温度系数，可从机械设计手册中查得；ε——寿命指数，球轴承取3，滚子轴承取10/3。
由于角接触轴承的径向承载能力大于轴向承载能力，而其在垂直轴上的应用主要承受较大轴向载荷，因此必须考虑其轴向承载能力。
（3）轴承受轴向载荷时承载能力分析在轴承转速不高时，可以忽略钢球离心力和陀螺力矩的影响，钢球与内外套圈的接触角相等。
由赫兹接触理论得到轴承滚动体与内外滚道的接触变形和负荷之间的相互关系，可以表示为式中—滚动体与内外滚道接触变形总量；K —系数；Q —滚动体承受载荷；t —指数，线接触时为，点接触时为 2/3。
Ntn轴承负荷变化时的平均当量动负荷
Ntn轴承负荷变化时的平均当量动负荷
首先我们需要了解的是什么是当量动负荷：当微型轴承承受径向负荷与轴向负荷的合成负荷，而且负荷条件多种多样、如巨细产生变化等。
因此，不大概将Ntn轴承的现实负荷直接与根本额定负荷比力。
这时，则将现实负荷换算成通过轴承中央、且巨细和偏向肯定的假想负荷来举行阐发比力，轴承在假想负荷下具有与实际负荷和转速下不同的寿命。
如许换算的假想负荷称做当量动负荷，用P表现。
Ntn轴承承受大小或方向变化的负荷时，需要计算微型轴承载荷的大小，而这应该怎么计算呢？下面我们一起来讨论一下吧。
每个Ntn轴承负荷周期内的工作条件可和公称值稍有不同。
假定工作条件如速度和负荷方向相当稳定，而且负荷强度始终在最低值Fmin和最高值Fmax之间变化（图解13），可从以下公式得出平均负荷：
Fm = (F最小+ 2F最大)/3
以上是安昂工程师技术部分享的是Ntn轴承负荷变化时的平均当量动负荷心得，望得多大家有帮助
安昂传动传动世界。
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初步计算轴承当量动载荷
当量动载荷
P=fP(XR+YA)(下表)
式中：fP--载荷系数X--径向载荷系数Y--轴向载荷系数(可暂选一近似中间值)表：径向载荷系数X和轴向载荷系数Y(摘自1989年轴承样本)
注：1)C0是轴承基本额定静载荷；a是接触角。
实用时，X、Y、e等值应按目前最新国标GB6391-1995查取。
2)表中括号内的系数Y、Y1、Y2和e的详值应查取手册，对不同型号的轴承，有不同的值。
3)深沟球轴承的X、Y值仅适用于0组游隙的轴承，对应其它游隙组的X、Y值可查取轴承手册。
4)对于深沟球轴承和角接触轴承，先根据算得的相对轴向载荷的值查出对应的e值，然后再得出相应的X、Y值。
对于表中未列出的A/C0值可按线性插值法求出相应的e、X、Y值。
5)两套相同的角接触球轴承可在同一支点上“背对背”、“面对面”或“串联”安装作为一个整体使用，这种轴承可由生产厂选配组合成套提供，其基本额定动载荷及X、Y系数可查取轴承手册。
谁有学习轴承的好方法啊包括新老型号的转换记忆及一些代码的表示等？
2010-10-16 11:04
提问者：a393437848|浏览次数：873次
2010-10-16 16:20
最佳答案
1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？
答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。
滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。
2.问：常用的滚动体有哪些？
答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。
3.问：保持架的主要作用是什么？
答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。
如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。
4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？
答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。
5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？
答：调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。
6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？
答：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。
2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什
么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。
3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。
7.问：什么是轴承的寿命？
答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。
由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同。
8.问：滚动轴承的失效形式主要有哪几种？
答：主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。
9.问：什么是轴承的基本额定寿命？
答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。
10.问：什么是轴承的基本额定动载荷？
答：使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。
对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，用Ca表示。
11.问：什么是轴承的当量动载荷？
答：滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，在进行寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示。
12.问：滚动轴承为什么要进行静载荷计算？
答：静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时，作用在轴承上的载荷。
为了限制滚动轴承在静载荷下产生过大的接触应力和永久变形，需进行静载荷计算。
13.问：滚动轴承寿命计算式中，为什么球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值？答：因为滚子轴承理论上为线接触，而球轴承为点接触，前者承载能力较高，故ε值较大，轴承寿命较高。
14.问：什么是滚动轴承的预紧？为什么滚动轴承需要预紧？
答：所谓预紧，就是在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的轴向游隙，并在滚动体和内、外圈接触处产生初变形。
通过预紧可以提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时轴的振动，常采用预紧的滚动轴承。
15.问：滚动轴承为什么需要润滑？常用润滑方式有哪些？
答：润滑对于滚动轴承具有重要意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阴力，还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。
轴承常用的润滑方式有两种：油润滑和脂润滑。
此外，也有使用固体润滑剂润滑的。
16.问：滚动轴承采用油润滑时，常用的润滑方法有哪些？
答：油浴润滑、滴油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等。
17.问：当滚动轴承采用脂润滑时，装脂量一般为多少？
答：滚动轴承的装脂量一般为轴承内部空间的1/3～2/3。
18.问：滚动轴承为何需要采用密封装置？常用密封装置有哪些？
答：轴承的密封装置是为了阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失而设置的。
密封装置可分为接触式及非接触式两大类。
19.问：轴上成对安装的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，其轴上左右两个支承上轴承所承受的总轴向力Fa是否就等于各自轴
答：Fa1与Fa2不一定分别等于Fd1和Fd2。
因为需综合考虑轴上的外加轴向载荷Fae、Fa1及Fa2的影响，再根据力系平衡条件，按“放松”或“压紧”轴承分别计算。
20.问：30000型和70000型轴承常成对使用，这时，什么是正安装？什么是反安装？什么叫“面对面”安装？什么叫“背靠
答：成对使用时，“面对面”安装方式称为正安装，“背对背”安装方式称为反安装。
而“面对面”系指两轴承外圈窄边相对，而“背对背”系指两轴承外圈宽边相对。
21.问：轴承装置设计中，常用的轴承配置方法有哪几种？
答：1）双支点单向固定；2）一支点双向固定，另一端支点游动；3）两端游动支承。
一、滚动轴承的基本额定动载荷C
轴承的寿命值与受载荷的大小有关，当轴承的基本额定寿命为106为转时，轴承所能承受的载荷值称为基本额定动载荷，用字母C表示。
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。
C值可查轴承手册。
二、滚动轴承的当量动载荷P
当知道了轴承在基本额定动载荷C下所具有的基本额定寿命为106后，就可计算出轴承在实际载荷下所具有的实际基本额定寿命是多少了，但是这种计算显然必须在实际载荷与基本额定动载荷之间具有相同的载荷条件下才能进行。
为此必须将轴承工作中的实际载荷换算为与基本额定动载荷条件相同的载荷。
基本额定动载荷C的手册值对应的载荷条件为：
对于向心轴承，是指内圈旋转、外圈静止时的径向载荷，并称为径向基本额定动载荷，用Cr表示；
对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，是套圈间只产生纯径向位移的载荷的径向分量，用Cr表示；
对于推力轴承，是过轴承中心的纯轴向载荷，并称为轴向基本额定动载荷，用Ca表示。
换算后的载荷称为当量动载荷，是一个假想载荷，符号为P。
在当量动载荷P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。
当量动载荷P
的计算公式是：
P=fp(XFr+YFa)
式中：Fr为轴承所受的径向载荷(N)，即轴承实际载荷的径向分量；或Fa为轴承所受的轴向载荷(N)，即轴承实际载荷的轴向分量；
X为径向载荷系数，将实际径向载荷转化为当量动载荷的系数，见表3；
Y为轴向载荷系数，将实际轴向载荷转化为当量动载荷的系数，见表3。
fP为载荷系数，考虑冲击力、惯性力、轴与轴承座变形所产生的附加载荷的系数，见表4
对于只能承受纯径向载荷的向心圆柱滚子轴承、滚针轴承、螺旋滚子轴承以及对于只能承受纯轴向载荷的推力轴承，只要分别令式中的Fr或Fa为0，即可计算P。