滚动轴承的寿命计算
发电厂-滚动轴承寿命计算(检修标准)
滚动轴承寿命计算一、额定寿命与额定动载荷1、轴承寿命在一定载荷作用下，轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数，称为轴承寿命。
由于制造精度，材料均匀程度的差异，即使是同样材料，同样尺寸的同一批轴承，在同样的工作条件下使用，其寿命长短也不相同。
若以统计寿命为1单位，最长的相对寿命为4单位，最短的为0.1-0.2单位，最长与最短寿命之比为20-40倍。
为确定轴承寿命的标准，把轴承寿命与可靠性联系起来。
2、额定寿命同样规格（型号、材料、工艺）的一批轴承，在同样的工作条件下使用，90%的轴承不产生点蚀，所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。
3、基本额定动载荷为比较轴承抗点蚀的承载能力，规定轴承的额定寿命为一百万转（106）时，所能承受的最大载荷为基本额定动载荷，以C表示。
也就是轴承在额定动载荷C作用下，这种轴承工作一百万转（106）而不发生点蚀失效的可靠度为90%，C越大承载能力越高。
对于基本额定动载荷（1）向心轴承是指纯径向载荷（2）推力球轴承是指纯轴向载荷（3）向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量二、轴承寿命的计算公式：洛阳轴承厂以208轴承为对象，进行大量的试验研究，建立了载荷与寿命的数字关系式和曲线。
式中：--轴承载荷为P时，所具有的基本额定寿命(106转)L10C--基本额定动载荷 Nε--指数对球轴承：ε=3对滚子轴承：ε=10/3P--当量动载荷(N)把在实际条件下轴承上所承受的载荷: A、R ,转化为实验条件下的载荷称为当量动载荷，对轴承元件来讲这个载荷是变动的，实验研究时，轴承寿命用106转为单位比较方便(记数器)，但在实际生产中一般寿命用小时表示，为此须进行转换L10×106=Lh×60n所以滚动轴承寿命计算分为：1、已知轴承型号、载荷与轴的转速，计算Lh；2、已知载荷、转速与预期寿命，计算C ，选取轴承型号。
通常取机器的中修或大修界限为轴承的设计寿命，一般取L h '=5000，对于高温下工作的轴承应引入温度系数ftCt=ftC上两式变为：对于向心轴承对于推力轴承三、当量动载荷P的计算在实际生产中轴承的工作条件是多种多样的，为此，要把实际工作条件下的载荷折算为假想寿命相同的实验载荷--当量载荷。
滚动轴承寿命计算
70000C(a=15º) 70000AC(a =25º) 70000B(a =40º)
FS=Fr／(2Y)
FS=eFr
FS=0.68Fr
FS=1.14Fr
派生轴向力的概念
FR
Fr1
FS1
FS2
Fr2
FS1 Fr1
FR Fr2 FS2
轴向力的计算
FN2
外部 轴向力
外部 径向力
FN1
1.若 Fae+ FS2 >FS1
表13-4 温度系数
轴承工作 温度℃
100
125
150 200
250
300
温度系数 ft
1
0.95 0.90 0.80 0.70
0.60
修正后的计算公式：
L ftC P
106 r
Lh
106
60n
ftC P
h
C
P
ft
60nL'h 106
N
工作中冲击振动 → C ↓ 引进载荷系数 fP 进行修正。 表10-7 载荷系数
α= 25˚ α= 40˚
圆锥滚子轴承(单列)
调心球轴承(双列)
0.178 0.357 0.714 1.07 1.43 ……
-------
----
----
0.38 0.40 0.23 0.46 0.47 ……
0.68 1.14
1.5tgα 1.5tgα
1.47
1.40 1.30 1.23 0.44 1.19 ……
载荷性质 无冲击或轻微冲击 中等冲击 强烈冲击
fP
1.0~1.2
1.2~1.8
1.8~3.0
最终计算公式：
滚动轴承受力计算及寿命计算
滚动轴承相关计算1.当量动载荷轴承承受的载荷,虽有单一径向载荷或轴向载荷,但是,实际上却往往是同时承受径向载荷与轴向载荷的联合载荷,而且其大小和方向也会发生变化。
在这种情况下,计算轴承疲劳寿命不能直接采用轴承承受的载荷。
为此,就要假定一个在各种旋转条件与载荷条件下,都能保证与轴承实际疲劳寿命等同,大小恒定,且通过轴承中心的假想载荷。
这一假想载荷,称为当量动载荷。
设径向当量载荷为P r，径向载荷为F r,轴向载荷为F a,接触角为α，则径向当量载荷与轴承载荷的关系将近似于下列公式：P r=XF r+YF a (1)式中, X:径向载荷系数Y:轴向载荷系数轴向载荷系数随接触角而变；滚子轴承接触角恒定，与接触角无关；单列深沟球轴承与角触球轴承的接触角却随着轴向载荷加大而增大。
接触角的这种变化，可用基本而定静载荷C0r与轴向载荷F a的比值来表示。
为此，在表1中列出了该比值莹莹接触角的轴向载荷系数。
当同时承受径向载荷与轴向载荷、接触角α≠90°时，推力轴承的轴向当量载荷P a为：P a=XF r+YF a (2)2.三列组合角接触球轴承的当量动载荷当使用角接触球轴承并要求承受较大轴向载荷时,如图所示,采用3套单列轴承组合的组合方法有3种,分别以联装代号DBD、DFD、DTD来表示。
在计算这种组合轴承的疲劳寿命时,与单列轴承或双列轴承一样,也采用由轴承承受的径向载荷与轴向载荷求出的当量动载何进行计算。
设径向当量载荷为P r，径向载荷为F r,轴向载荷为F a,接触角为α，则径向当量载荷与轴承载荷的关系将近似于下列公式：P r=XF r+YF a (1)式中, X:径向载荷系数Y:轴向载荷系数轴向载荷系数,会随着接触角而变化。
接角角较小的角接触球轴承在轴向载荷增大时,接触角也会变大。
接触角的这一变化.可以用基本额定静载荷C0r与轴向载荷F a的比值来表示。
因此、接触角为15°的角接触球轴承,就表示与该比值相应接触角的轴向载荷系数。
滚动轴承寿命计算
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基本概念
当量动载荷：在进行寿命计算时，需将作用在轴承
上的实际载荷Fr、Fa折算成与上述条件相当的载荷，即当量 动载荷P。
当量静载荷：当量静载荷P0 是指承受最大载荷滚动
体与滚道接触中心处,引起与实际载荷条件下相当的接触应力 时的假想静载荷。
滚动轴承寿命计算
❖ 实际计算轴承寿命时，常用小时作为计算单位。
滚动轴承寿命计算
CONTENTS
1 基本概念
目
2 滚动轴承寿命计算
录
3 角接触轴承的轴向载荷计算 4 滚动轴承的静载荷计算
基本概念
轴承寿命：是指单个轴ຫໍສະໝຸດ (任一滚动体或套圈滚道)出现疲劳点
蚀前转过的总转数，或在一定转速下的工作小时数。
基本额定寿命：是指一批相同的轴承在相同条件下运转，
其中90%的轴承未发生疲劳失效时的总转数或在一定转速下所 能运转的总工作小时数，标准规定用L10或Lh表示基本额定寿 命。
得，方向沿轴线由轴承外圈的宽边指向窄边。(见教材) ❖ 2.角接触轴承轴向力Fa的计算 ❖ 为了使角接触轴承能正常工作，一般这种轴承都要成对使用，并将两个轴承对称
安装。 ❖ 常见有两种安装方式: ❖ 图a，为外圈窄边相对安装，称为正装或面对面安装; ❖ 图b，为两外圈宽边相对安装，称为反装或背靠背安装.
FS2 的大小和方向。 ❖ （2）绘制如上图所示的计算简图。标出上述三个力。 ❖ （3）将轴向外力 FA及与之同向的内部轴向力相加，取其之和与另一反向的内
部轴向力比较大小。
角接触轴承的轴向载荷计算
按下述方法确定各轴承所受的总轴向力：
❖ 若 FS1 +FA ≥FS2 ，根据计算简图,外圈固定不动，轴与固结在一起的内圈有右 移趋势，则轴承2被压紧，轴承1被放松。
机械设计(9.5.1)--滚动轴承寿命计算公式
一、基本概念
1.轴承的寿命
在一定载荷作用下，轴承运转到任一滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前所经历的总转数。
寿命数据离散性非常大。
2.一批轴承的寿命
对于一批同型号的滚动轴承，在一定条件下进行疲劳试
验，对试验数据统计处理后，得
出轴承的疲劳破坏概率与转数间
的关系。
一、基本概念
3.基本额定寿命
一批同型号的轴承，在同一条件下运转，当有10%的轴承产生疲劳点蚀时，
轴承所经历的总转数L
（单位106转）或工作
10
（单位h），称为滚动轴承的基本小时数L
10h
额定寿命。
4.基本额定动载荷
=1(106)时轴承能
基本额定寿命L
10
够承受极限载荷称为基本额定动载荷，用C
表示。
反映了轴承承载能力的大小。
二、计算公式
L 10/106r 0151015C
P /N r 10,1610101010εε
εε
⎪⎭⎫ ⎝⎛=====P C L C L P C P L L P 时
当常数
二、计算公式
h
6010r 10t 6h 106t 10εε⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭
⎫ ⎝⎛=P C f n L P C f
L 当轴承的预期寿命取定时，可求出轴承应具有的基本额定动载荷
9-5 滚承寿命算公式 三、不同可靠度下滚承寿命算
动轴计动轴计
三、不同可靠度下滚动轴承寿命计算
10
1L L n α=
可靠度R / %
909596979899α1 1.00.620.530.440.330.21。
轴承设计寿命计算公式
一、滚动轴承承载能力的一般说明 滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。
相同外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.5～3倍。
向心类轴承主要用于承受径向载荷，推力类轴承主要用于承受轴向载荷。
角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用，其轴向承载能力的大小随接触角α的增大而增大。
二、滚动轴承的寿命计算 轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式： 或 式中：──基本额定寿命（106转）；──基本额定寿命（小时h）；C──基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P──当量动载荷（N），根据所受径向力、轴向力合成计算；──温度系数，由表1查得；n──轴承工作转速（r/min）；──寿命指数（球轴承，滚子轴承）。
三、温度系数f t 当滚动轴承工作温度高于120℃时，需引入温度系数（表1） 当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量载荷的基本计算公式为式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数五、载荷系数f p 当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2）表2 冲击载荷系数f表3 深沟球轴承的系数X、Y表4 角接触球轴承的系数X、Y表5 其它向心轴承的系数X、Y表6 推力轴承的系数X、Y七、成对轴承所受轴向力 计算公式： 角接触球轴承： 圆锥滚子轴承：式中e为判断系数，可由表4查出；Y应取表5中的数值。
●正排列：若则 若 则 ●反排列：若则 若 则 八、成对轴承当量动载荷 根据基本公式：式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数。
九、修正额定寿命计算 对于要求不同的可靠度、特殊的轴承性能以及运转条件不属于正常情况下的轴承寿命计算时，可采用修正额定寿命计算公式：式中：──特殊的轴承性能、运转条件以及不同可靠度要求下的修正额定寿命（106转）；a1──可靠度的寿命修正系数；a2──特殊的轴承性能寿命修正系数；a3──运转条件的寿命修正系数。
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的寿命计算一、轴承寿命的基本概念根据最新的滚动轴承疲劳寿命理论，一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承，只要其承受的负荷足够轻松（不大于该轴承相应的某个持久性极限负荷值），则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。
因此，只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大，绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承，轴承的润滑充分而又恰到好处，润滑剂绝对纯正而无杂质，并且不会老化变质……，则这个轴承将会无限期地运转下去。
这个理论的重大意义不仅在于它提供了一个比ISO寿命方程更为可靠的预测现代轴承寿命的工具，而且在于它展示了所有滚动轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力，并展示了开发这种潜力的途径，因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。
但是，轴承的无限只有在实验室的条件下才有可能“实现”，而这样的条件对于在一定工况下现场使用的轴承来说，既难办到也太昂贵。
现场使用轴承，其工作负荷往往大于其相应的疲劳持久性极限负荷，在工作到一定的期限后，或晚或早总会由于本身材料达致电疲劳极限，产生疲劳剥落而无法继续使用。
即使某些轴承的工作负荷低于其相应的持久性极限负荷，也会由于难以根绝的轴承污染问题而发生磨损失效。
总之，现场使用中的轴承或多或少总不能充分具备上述实验室所具备的那些条件，而其中任一条件稍有不足，都会缩短轴承的可用期限，这就产生了轴承的寿命问题。
一般地说，滚动轴承的寿命是指滚动轴承在实际的服务条件下（包括工作条件、环境条件和维护和保养条件等），能持续保持满足主动要求的工作性能和工作精度的特长服务期限。
二、可计算的轴承寿命类别滚动轴承的失效形式多种多样，但其中多数失效形式迄今尚无可用的寿命计算方法，只有疲劳寿命、磨损寿命、润滑寿命和微动寿命可以通过计算的方法定量地加以评估。
1、疲劳寿命在润滑充分而其他使用条件正常的情况下，滚动轴承常因疲劳剥落而失效，其期限疲劳寿命可以样本查得有关数据，按规定的公式和计算程序以一定的可靠性计算出来。
轴承设计寿命计算公式
一、滚动轴承承载能力的一般说明 滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。
相同外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.5～3倍。
向心类轴承主要用于承受径向载荷，推力类轴承主要用于承受轴向载荷。
角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用，其轴向承载能力的大小随接触角α的增大而增大。
二、滚动轴承的寿命计算 轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式： 或 式中：──基本额定寿命（106转）；──基本额定寿命（小时h）；C──基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P──当量动载荷（N），根据所受径向力、轴向力合成计算；──温度系数，由表1查得；n──轴承工作转速（r/min）；──寿命指数（球轴承，滚子轴承）。
三、温度系数f t 当滚动轴承工作温度高于120℃时，需引入温度系数（表1） 当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量载荷的基本计算公式为式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数五、载荷系数f p 当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2）表2 冲击载荷系数f表3 深沟球轴承的系数X、Y表4 角接触球轴承的系数X、Y表5 其它向心轴承的系数X、Y表6 推力轴承的系数X、Y七、成对轴承所受轴向力 计算公式： 角接触球轴承： 圆锥滚子轴承：式中e为判断系数，可由表4查出；Y应取表5中的数值。
●正排列：若则 若 则 ●反排列：若则 若 则 八、成对轴承当量动载荷 根据基本公式：式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数。
九、修正额定寿命计算 对于要求不同的可靠度、特殊的轴承性能以及运转条件不属于正常情况下的轴承寿命计算时，可采用修正额定寿命计算公式：式中：──特殊的轴承性能、运转条件以及不同可靠度要求下的修正额定寿命（106转）；a1──可靠度的寿命修正系数；a2──特殊的轴承性能寿命修正系数；a3──运转条件的寿命修正系数。
机械设计-滚动轴承寿命计算
目
录
1
失效形式
2
轴承寿命
3
当量动载荷计算
滚动轴承的寿命计算
失效形式
失效形式疲劳破坏主要发生永久变形很少发生
早期磨损
润滑不到位
（胶合）
可避免
内外圈和保持架
破裂
滚动轴承的寿命计算
轴承寿命
定 义：轴承在一定转速下，其中任何零件出现疲劳扩展迹象之前的工作小时数称为轴承寿命。
基本额定寿命（L或Lh）：一组同一型号轴承，在同一运转条件下，其可靠度R为90%时，能达到或超过
Z=15
只承受径向载荷时：P=Fr，故P=Fr=1250N
106
根据公式：Lh=
60
，代入数值得：C=12645N
轴承61909的Cr=14100N＞12645N，故选取合适
感
谢
观
看
的寿命。L(Lh)单位为106 r，或h。
基本额定动载荷（C）：当一套轴承运转达到一百万转时，轴承所能承受
公式一：
C
L
P
1/
6
10 r
f P P 60n
或：C
公式二：
6 Lh
f t 10
N
滚动轴承的寿命计算
轴承寿命
温度系数
轴承工作 温度℃
100
125
4000~8000
间断使用，中断时会引起严重后果
8000~12000
每天8h工作的机械
12000~20000
每天24h连续工作的机械
40000~60000
滚动轴承的寿命计算
当量动载荷计算
定 义：当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重影响，经换算后的假想载荷。其效果
滚动轴承寿命计算
滚动轴承寿命计算
滚动轴承寿命计算需要考虑以下几个因素：
1. 轴承载荷：轴承的寿命与轴承的承受载荷有关。
载荷越大，寿命越短。
2. 转速：轴承的转速也是影响轴承寿命的重要因素。
转速越高，寿命也越短。
3. 温度：轴承的工作温度也是影响轴承寿命的重要因素。
温
度越高，寿命也越短。
4. 润滑方式：润滑方式的不同也会影响轴承的寿命。
适当的
润滑可以减少轴承的磨损，延长轴承的使用寿命。
考虑以上因素后，可以通过以下公式计算轴承寿命：
L10 = （C/P）^3 x（10/3）x（60/n）x（10^6）
其中L10表示轴承10%会失效的寿命，C为普通轴承的基本
额定动载荷，P为轴承的实际载荷，n为转速（rpm）。
另外，需要注意的是，轴承寿命的计算只是提供一种估计值，实际寿命还要考虑到交替载荷、转向载荷、振动、工作环境等其他因素的影响。
所以，在实际使用中，还应该进行轴承的定期检查和维修，以确保其安全可靠地运转。
(完整)滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的寿命计算1 基本额定寿命和基本额定动载荷轴承中任一元件出现疲劳点蚀前的总转数或一定转速下工作的小时数称为轴承寿命.大量实验证明,在一批轴承中结构尺寸、材料及热处理、加工方法、使用条件完全相同的轴承寿命是相当离散的(图1是一组20套轴承寿命实验的结果),最长寿命是最短寿命的数十倍。
对一具体轴承很难确切预知其寿命，但对一批轴承用数理统计方法可以求出其寿命概率分布规律。
轴承的寿命不能以一批中最长或最短的寿命做基准，标准中规定对于一般使用的机器,以90％的轴承不发生破坏的寿命作为基准。
(1)基本额定寿命 一批相同的轴承中90%的轴承在疲劳点蚀前能够达到或超过的总转数r L (610转为单位)或在一定转速下工作的小时数()h h L 。
图1 轴承寿命试验结果可靠度要求超过90％，或改变轴承材料性能和运转条件时，可以对基本额定寿命进行修正.（2)基本额定动载荷 滚动轴承标准中规定,基本额定寿命为一百万转时,轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，用字母C 表示，即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作一百万转而不发生点蚀失效的概率为90%。
基本额定动载荷是衡量轴承抵抗点蚀能力的一个表征值，其值越大,轴承抗疲劳点蚀能力越强。
基本额定动载荷又有径向基本额定动载荷（r C )和轴向基本额定动载荷（a C ）之分.径向基本动载荷对向心轴承（角接触轴承除外)是指径向载荷，对角接触轴承指轴承套圈间产生相对径向位移的载荷的径向分量。
对推力轴承指中心轴向载荷。
轴承的基本额定动载荷的大小与轴承的类型、结构、尺寸大小及材料等有关，可以从手册或轴承产品样本中直接查出数值。
2 当量动载荷轴承的基本额定动载荷C （r C 和a C ）是在一定条件下确定的。
对同时承受径向载荷和轴向载荷作用的轴承进行寿命计算时，需要把实际载荷折算为与基本额定动载荷条件相一致的一种假想载荷，此假想载荷称为当量动载荷，用字母P 表示。
当量动载荷P 的计算方法如下：同时承受径向载荷r F 和轴向载荷a F 的轴承()P r a P f XF YF =+（1)受纯径向载荷r F 的轴承（如N 、NA 类轴承）P r P f F =（2）受纯轴向载荷a F 的轴承(如5类、8类轴承)P a P f F =（3）式中：X ——径向动载荷系数，查表1； Y ——轴向动载荷系数，查表1; P f 冲击载荷系数，见表2。
滚动轴承寿命计算公式
滚动轴承寿命计算公式
滚动轴承的寿命计算是一个重要的问题，这涉及到轴承的可靠性和寿命预测问题。
通常使用的滚动轴承寿命计算公式如下：
L10 = (C/P)^p
其中，L10表示轴承的基本额定寿命，单位为小时；C表示轴承的额定动载荷，单位为牛顿；P表示轴承的当量动载荷，单位为牛顿；p表示轴承的寿命指数，通常取值为3。
当等效动载荷P已知时，可以使用L10公式计算出轴承的基本额定寿命L10。
基本额定寿命是指在额定动载荷下，轴承100个或更多轴承在实验条件下，能够运行到90%以上的轴承的寿命。
需要注意的是，L10公式是建立在一些假设的前提下的，例如轴承在运行过程中的维护和保养要符合要求，轴承在正常运行工况下使用等。
因此，在具体的使用情况下，还需要结合实际情况进行综合考虑。
(完整版)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L10——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%的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轴承的基本额定寿命L10=1（106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的可靠度为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 r2．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 a3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r+Y F aX——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图12－9 载荷与寿命的关系曲线载荷与寿命的关系曲线方程为：=常数(12-3)3 球轴承ε——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：（h）（12-3）考虑当工作t>120℃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——对C修正表 12－5（106r）(12-4)（h）(12-5)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N ——选轴承型号和尺寸！（12-6）不同的机械上要求的轴承寿命推荐使用期见下表。
轴承设计寿命计算公式汇总
一、滚动轴承承载能力的一般说明滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。
相同外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.5～3倍。
向心类轴承主要用于承受径向载荷，推力类轴承主要用于承受轴向载荷。
角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用，其轴向承载能力的大小随接触角α的增大而增大。
二、滚动轴承的寿命计算轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式：或6C──基本额定动载荷，由轴承类型、式中：）；──基本额定寿命（10──基本额定寿命（小时转）；hnP─1──温度系数，由表──当量动载荷（N），根据所受径向力、轴向力合成计算；查得；尺寸查表获得；─轴承工作转速（r/min）；──寿命指数（球轴承，滚子轴承）。
f三、温度系数t当滚动轴承工作温度高于120℃时，需引入温度系数（表1）温度系数1 表．工作温度/℃ <120 125 150 175 200 225 250 300 f 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.60t四、当量动载荷当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量载荷的基本计算公式为PXY——轴向动载N；——径向动载荷系数；——径向载荷，——当量动载荷，N；N；——轴向载荷，式中：荷系数；——负荷系数f五、载荷系数p）当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2f2 冲击载荷系数表p f例载荷性质举p电机、汽轮机、通风机、水泵1.2 ～1.0 无冲击或轻微冲击等中等冲击 1.2～1.8 车辆、机床、起重机、内燃强大冲1.3.0破碎机、轧钢机、振动筛六、动载荷系数X、Y、YX3 表深沟球轴承的系数Y、X角接触球轴承的系数4表．表5 其它向心轴承的系数X、YY、X推力轴承的系数6表．七、成对轴承所受轴向力计算公式：角接触球轴承：圆锥滚子轴承：Ye的数值。
中查出；4 应取表式中5为判断系数，可由表●正排列：若则若则●反排列：若则若则．八、成对轴承当量动载荷根据基本公式：XPY——轴向动载N——轴向载荷，；式中：——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——径向动载荷系数；——负荷系数。
滚动轴承寿命计算公式中寿命指数ε对球轴承为3。
滚动轴承寿命计算公式中寿命指数ε对球轴承为3。
1. 前言滚动轴承是一种常用的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。
在使用过程中，滚动轴承的寿命是一个非常重要的参数，对设备的可靠性和使用寿命有着重要的影响。
而滚动轴承寿命计算公式中的寿命指数ε是影响滚动轴承寿命的一个重要因素，本文将对ε的作用进行详细介绍，并探讨ε对球轴承的影响。
2. 滚动轴承寿命计算公式滚动轴承的寿命计算公式是根据轴承的疲劳寿命理论推导出来的，其一般表达式为：L10=(C/P)^p其中，L10表示寿命，单位为小时或圈数；C表示基本额定动载荷，单位为牛顿；P表示实际动载荷，单位为牛顿；p表示寿命指数，是一个常量，决定于滚动轴承的使用条件和轴承材料的特性。
3. 寿命指数ε对滚动轴承寿命的影响寿命指数ε是一个描述滚动轴承材料寿命特性的系数。
在实际应用中，ε的值越大，滚动轴承的寿命就越长。
寿命指数ε对滚动轴承寿命的影响主要是由于其体现了轴承材料的疲劳性能。
在轴承受到重复载荷时，材料会逐渐产生裂纹，导致轴承的失效。
而寿命指数ε准确地反映了轴承材料的疲劳裂纹扩展速度，从而能够合理地预测轴承的使用寿命。
4. 寿命指数ε对球轴承的影响对于球轴承，其寿命指数ε的值一般为3。
这是由于球轴承的内外圈均为球面，负载在各个方向上分布均匀，不易导致裂纹的产生和扩展。
因此，相比于其他类型的滚动轴承，球轴承的寿命更长，寿命指数ε的值也更小。
除此之外，寿命指数ε还与轴承使用条件和材料特性有关。
在特定的使用条件下，通过合理地选择材料和加工工艺，可以获得更高的寿命指数ε值，从而在保证轴承可靠性的前提下，提高轴承的使用寿命。
5. 结论综上所述，寿命指数ε是影响滚动轴承寿命的一个重要因素。
寿命指数ε的大小直接决定了轴承的使用寿命，而其值的选择与轴承材料的疲劳性能有关。
对于球轴承而言，其寿命指数ε的值一般为3，因其结构特性和材料性能的原因，相比于其他类型的滚动轴承，球轴承的使用寿命更长。
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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
■星朗鞘坚附崔祥戦位=心启验与怕
「艮中估弓内的乖姓F、> . . * fe『旳于！Ti隘农鋪水哥硏_肘齐同型存的制喉一<i齐冋的垃
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卜弓：烈”「A轴唄F班
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
穩制计算奇命w 卒幹期便用的位器或址备如閑门卄闭裝轟祷
300 ^3 000
和JW 遵间斷便剛的拭械.中蔽恤用不歌引枇严虫后黑・枷筝动机诫壽 3 000-BQW
间療便用的机HL 中即便用斫舉严車:+即岌动机辅肋设笔.就水件业 线f 】动恃谓喘？r 升降叽.举鳳吊K 不常他用时机垛等
8 000 - 12 <O )
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电机，矿井木能*鄒舶蝶讎業袖嘩
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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
'】1 11 -I “ -I ――本身的派生轴向力
b）当+-\ 时，如图7所示
轴有左移的趋势，轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”，“ 1”上产生一个平衡
力S ，使
图12-11内部轴向力计算
&+£；二 &一』
•••轴承1实际所受的轴向力为
F A=S^S[=S,-A
轴承2实际所受的轴向力，由力的平衡条件
:-厂+」-必-+-'1 -纺——本身派生轴向力
最终：L I 1」° ――使轴上的轴向载荷处于平衡，而非x+>+"-°
结论：实际轴向力F a的计算方法
①分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被“压紧”和“放松”的轴承。
②“压紧”端轴承的轴向力等于除本身派生轴向力外，轴上其他所有轴向力代数和。
③“放松”端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力或F a=max（本身派生轴向力，除派生轴向力外轴上其他轴向载荷代数和（方向与自身派生轴向力相反为+））
五、不稳定载荷和转速下的轴承寿命计算
载荷P 和转速n 变化时，按疲劳损伤累积假设求出平均当量转速 n m 和平均当量动载 荷P m f 求轴承寿命，没轴承的当量动载荷为：R 、R 、P 3、…、P k ；转速为：n i 、n 2、n 3、…、 加；所占时间百分比： a i 、a ?、a 3、…、a k
则滚动轴承的平均当量转速
平均当量动载荷P
•••将式（12 — 9 ）、（ 12— 10）代入轴承寿命计算公式（12— 9得
竺（空广二「伍九2 ”
咫昭巴 川曲珥+曲灼£ +—
六、不同可靠度时滚动轴承的寿命
Ln
前面公式中计算得到的轴承寿命的可靠度为 90%而各种机械中所要求轴承的寿命 的可靠度不一样，.••为计算不同可靠时轴承的寿命，引入寿命修正系数
a 1，贝【J
'1 一. （12— 11）
L 10 ――为轴承的基本额定寿命，其可靠度为 90%
L.――可靠度为1-n 时轴承的额定寿命（h ）
a 1 ---------- 可靠度不为90%寸，额定寿命修正系数，其值见表
下表
表 12 — 7
肝芥度/程 [
90 95 96 97 98 W
丄
Ly Lj •-!
哲
I 0.62 0.53 0.44 0. 33 0r 21
(12 — 7)
帕耳+滋虫+…+©丑&
(12— 8)
(12— 10)
将（12- 11）代入式（12- 11）得
* 血P（h）（12 —12）
给定可靠度和该可靠度下m轴承寿命L n（h）时，选择轴承时所需的轴承基本额定动载荷C的计算式为：
(12—13)
七、滚动轴承的极限转速
塔0 = — = 一 = 1.25fgar
R R
n过高-产生高温-润滑剂性能（粘度J）-使油膜破坏-滚动体回火磨损或胶合失效
tgfi = — = — = 1_2殳区空
――适用于0级公差，润滑冷却正常，轴承载荷P W 0.1C 向心轴承只受径向载荷，推力轴承只受轴向载荷的轴承。
当P>0.1C,轴承受联合载荷时，润滑情况变坏，.••应对极限转速进行修正，这时轴承实际许用转速一'":为
(12-14 )
1.改进润滑；
2.改善冷却条件；
3.提高轴承精度；
4.适当增大游隙；
5.改变轴承和保持架的材料（采用特殊材料）。