13滚动轴承轴向力教程

,由插入法查取e值；
查取X、Y；
3、查取ft、fp ；计算Lh ,
Lh10 106 f t Cr ( ) [ Lh ] 60n P
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例题：齿轮减速器的高速轴轴承转速4000r/min,采用一对 内径40mm的深沟球轴承，已知轴承径向载荷Fr=2000N， 轴向载荷Fa=900N,预期寿命[Lh]=4000h,试选择轴承型号。 解：1、求当量动载荷P
R
6
一、滚动轴承的失效形式与设计准则
1 、工作情况分析
（一）轴承工作时轴承元件上的载荷分布
一、滚动轴承的载荷分布
1、受轴向载荷Fa
各滚动体平均分担
2、受径向载荷Fr
上半圈滚动体不受力 下半圈滚动体受力
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1、 工作情况分析 （二）轴承元件上的载荷及应力的变化
轴向力由滚动体平均分担
载荷
受最大径向载荷的滚动体负载为
3）要求n<nlim——极限转速 6、7、N——nlim较高
5——nlim较低
4）轴的刚性较差，轴承孔不同心——调心轴承 5）便于装拆和间隙调整——内、外圈不分离的轴承 6）3、7两类轴承应成对使用，对称安装 7）旋转精度较高时——较高的公差等级和较小的游隙 8）优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承
由表16-11，得X=0.56，Y=1.895
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P 1.3(0.56 2000 1.895 900) 3673.15 N
(2)求基本额定动载荷
60n 60 3000 Cr P [ Lh ] 3673.15 3 4000 32974 N 6 6 10 10
轴承的基本额定动载荷为使轴承的基本额 定寿命等于106次的载荷值，用符号C表示。 对于向心轴承、角接触球轴承或圆锥滚子 轴承 径向基本额定动载荷Cr
对推力轴承 轴向基本额定动载荷Ca
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2、滚动轴承的寿命计算
L10 P C

C L10 ( ) P
10 6 r
载荷—寿命曲线
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2、滚动轴承的寿命计算
f t Cr L10 ( ) P
6
10 6 r
引入温度系数ft
Lh10
10 f t Cr ( ) [ Lh ] 60n P
P 60n Cr [ Lh ] 6 f t 10
轴承预期寿命 P279表16-10
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3、滚动轴承的当量动载荷 载荷系数，P279表16-9
P = fp（X Fr+Y Fa）
4
16.3 滚动轴承的选择计算 一、滚动轴承的失效形式与设计准则
1、工作情况分析 2、失效分析与设计准则
二、滚动轴承的寿命计算
1、滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 2、滚动轴承的寿命计算 3、滚动轴承的当量动载荷 4、滚动轴承的静载荷
5
一、滚动轴承的失效形式与设计准则
1 、工作情况分析
（一）轴承工作时轴承元件上的载荷分布
§13­ £ 4¹ ö ¶ ¯ Ö á ³ Ð µ Ä ¹ ¤× ÷Ç é ¿ ö ¨È £ ý £ © Ö á Ï ò Ô Ø º É ¶ Ô Ô Ø º É · Ö ² ¼ µ Ä Ó °Ï ì
13
1、滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷
（一）基本额定寿命
在相同的运转条件下，一组轴承中10％的
轴承发生点蚀破坏，而90％的轴承不发生
点蚀破坏前的转数（以106为单位）或小时
数作为轴承的寿命，并将这个寿命称为基
本额额定寿命（L10）。
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1、滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷
（二）滚动轴承的基本额定动载荷
P f p (XFr YFa )
由表16-9，fp=1.3
Fa / Fr 900/ 2000 0.45
Fa / C0r 0.0375 则查表16-11得e=0.22~0.26,Fa / Fr e
初选60308，C0r=24 kN
0.0375 0.028 Y 1.99 = ， 0.056 0.028 1.71 1.99

(3)选择轴承型号 由附录表3，按内径d=40mm,选60308轴承 Cr =40800N>32974N， 结论：选用深沟球轴承60308合适
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3、滚动轴承的当量动载荷 向心推力轴承当量载荷的计算 1、内部轴向力
2、向心推力轴承的轴向载荷
3、向心推力轴承的当量动载荷
例题
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、内部轴向力 Ú 1Ê µ ® ý Õ È Â ¹ ö ¶ ¯ Ö á³ Ð
复习
1、滚动轴承的组成
外圈 内圈 保持架 滚动体
1
前置代号 （字母）
∣
基本代号（数字、字母） 五
∣
四
∣
三
∣
二 一
∣
后置代号 (字母+数字)
∣ ∣ ∣ ∣ ∣∣∣
轴 承 分 部 件 代 号
类 型 代 号
宽 度 系 列 代 号
直 径 系 列 代 号
内 径 代 号
密 封 与 防 尘 代 号
保特 持殊 架轴 及承 材材 料料 代代 号号
1. 2. 3.
失效形式 点蚀
塑性变形 磨损
对策 寿命计算
静载荷计算，正确使用 润滑，密封
4.
5.
12
元件回火
元件破裂
润滑，散热，限制最高转速
正确安装使用
2、滚动轴承失效形式与设计准则
（二）设计准则 转速小于10r/min, 静强度计算 转速大于10r/min, 寿命பைடு நூலகம்算
高速轴承，寿命计算，校验极限转速
径向载荷系数 轴向载荷系数，P280表16-11
仅能承受径向载荷的轴承N类 仅能承受轴向载荷的轴承 5类
P = fp Fr
P = fp Fa
例题
向心推力轴当量承载荷的计算
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滚动轴承的寿命计算步骤
1、计算轴承上的Fr和Fa；
P = fp（X Fr+Y Fa） 2、计算P；
Fa 查Cor；计算 Cor
5 F0 Fr z
滚动体--不稳定的脉动循环变应力
8
固定套圈---稳定的脉动循环变应力
三、滚动轴承的失效形式和计算准则 主要失效形式： 1）疲劳点蚀 安装润滑和维护良好
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2）塑性变形
转速很低或作间歇摆动
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3）磨损
润滑不良、 密封不严、 多尘条件
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2、滚动轴承失效形式与设计准则 （一）滚动轴承的失效形式
公 差 等 级 代 号
内游其 部隙他 结代代 构号号 代 号
2
滚动轴承的类型选择
工作载荷、转速、支承刚性、安装精度 1） n高，载荷小，旋转精度高→ 球轴承 n低，载荷大，或冲击载荷→ 滚子轴承
2）主要受Fr → 向心轴承
主要受Fa，n不高时→推力轴承 同时受Fr和Fa均较大时 ——角接触球轴承7类（n较高时） ——圆锥滚子轴承3类（n较低时） Fr较大，Fa较小时——深沟球轴承 Fa较大，Fr较小时 ——深沟球轴承+推力球轴承 推力角接触轴承 3