滚动轴承的寿命计算

滚动轴承的寿命计算

一、基本额定寿命和基本额定动载荷

1、基本额定寿命L10

轴承寿命：单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定转速下的工作小时数称轴承寿命。由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相同, 同一批轴承在同样的工作条件下，各个轴承的寿命有很大的离散性，所以，用数理统计的办法来处理。

基本额定寿命L io――同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%勺轴承在产生疲

劳点蚀前所能运转的总转数（以106为单位）或一定转速下的工作时数。（失效概率10%）。

2、基本额定动载荷C

6

轴承的基本额定寿命L io=1 （10转）时，轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷C。

在基本额定动载荷作用下，轴承可以转106转而不发生点蚀失效勺可靠度为90%。

基本额定动载荷C

（1）向心轴承的C是纯径向载荷；

（2）推力轴承的C是纯轴向载荷；

（3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的C是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。

二、滚动轴承的当量动载荷P

定义：将实际载荷转换为作用效果相当并与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的假想载荷，该假想载荷称为当量动载荷P,在当量动载荷P作用下的轴承寿命与实际联合载荷作用下的轴承寿命相同。

1•对只能承受径向载荷R的轴承（N、滚针轴承）P=F r

2•对只能承受轴向载荷A的轴承（推力球（5）和推力滚子（8））P= F a

3•同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r +Y F a

X 径向载荷系数，Y 轴向载荷系数，X、Y 见下表。

径向动载荷系数X和轴向动载荷系数

表12-3

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考虑冲击、振动等动载荷的影响，使轴承寿命降低，引入载荷系数fp —见下表载荷系数fp

表12-4

三、滚动轴承的寿命计算公式

载荷与寿命的关系曲线方程为：

'■""''■■lu=常数（12-3）

「 3 球轴承

& ――寿命指数“

- 10/3——滚子轴承

根据定义：P=C轴承所能承受的载荷为基本额定功载荷时

(106r) (12-2)

按小时计的轴承寿命:

(12-3)

考虑当工作t>120 C时，因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴承的基本额定动载荷C有所下降，.••引入温度系数f t ――下表一一对C修正

表 12 — 5

125

150 175

200

225

25(i

350

■度累数f

1.00 (1 95

0. K5

e «0

0,75

(K 70

0.64)

0 50

当P 、n 已知，预期寿命为L h '，则要求选取的轴承的额定动载荷 C 为

不同的机械上要求的轴承寿命推荐使用期见下表

表 12 — 6

机器崟塑

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300 ^3 000

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四、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷

Fa

的计算。

该类轴承受Fr -产生派生轴向力S （如下表），二要成对使用，对称安装

表 12 — 7

(106

r ) (12-4)

(h ) (12-5)

N ――选轴承型号和尺寸!

(12-6)

10

1）派生轴向力大小方向:

a）正装（面对面），支点跨距小，适合于传动零件位于两支承之间;

b）反装（背靠背），实际跨距变大，适合于传动零件处于外伸端

也）反转（bjiES

图12-10角接触球轴承轴向载荷的分析

2）实际轴向载荷A的确定

a）当

时，

轴有向右移动的趋势，使轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，压紧的轴承2外圈通过滚动体将对内圈和轴产生一个阻止其左移的平衡力S/ ，使

£；+禺

•••轴承2的实际轴向载荷为

码二£? +S；二?4+S]

轴承1上的轴向力，由力的平衡条件