轴承各种承载寿命计算表
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。
轴承载荷
2.轴承的额定动载荷及额定寿命2.1基本额定动载荷轴承的额定动载荷是决定额定寿命的主参数,也是确定轴承设计水平的目标函数。
额定动载荷值大,则轴承的承载能力高,或说在相同载荷下,其额定寿命长,设计水平高。
基本额定动载荷:系指一个轴承假想承受一个大小和方向恒定的径向(或中心轴向)负荷,在这一负荷作用下轴承基本额定寿命为一百万转。
根据我国国家标准GB/T6391-1995的规定,现将各类轴承基本额定动载荷的计算公式整理于表2-1中:Cr : 径向基本额定动载荷NCa : 轴向基本额定动载荷Nbm : 材料(真空脱气)和加工质量的额定系数,该值随轴承类型不同而异。
见表2-2fc : 与轴承零件的几何形状、制造精度和材料有关的系数i : 轴承中球或滚子的列数Lwe : 额定载荷计算中用的滚子长度mm即滚子与接触长度最短的滚道间的理论最大接触长度。
正常情况下,或者取滚子尖角之间的距离减去滚子倒角,或者取不包括磨削越程槽的滚道宽度,择其小者。
α: 轴承的公称接触角度Z: 单列轴承中的球或滚子数。
每列球或滚子数相同的多列轴承中每列的球或滚子数Dw : 球直径mmDwe : 额定载荷计算中用的滚子直径mm对于圆锥滚子取滚子端面和小端面理论尖角处直径的平均值。
对于非对称外凸滚子近似地取零载荷下滚子与无挡边滚道间接触点处滚子的直径现将GB/T6391-1995所定的额定系数bm值列于表2-22.2 额定动载荷的修正滚动轴承基本额定动载荷的计算方法适用于优质淬硬钢(系指真空脱气钢),按良好的加工方法制造,且滚动接触表面的形状为常规设计。
超越上述规定,额定动载荷应予修正。
2.2.1 材质轴承钢因冶炼方法不同,材料中夹杂物的大小、分布、含量亦不同。
夹杂物是造成金属材料疲劳裂纹产生的主要成因,是影响滚动轴承疲劳寿命的主要因素。
如采用夹杂物含量高于真空脱气的普通电炉冶炼轴承钢,则轴承的载荷能力将会有不同程度的下降。
当采用诸如真空重熔、电渣重熔等方法冶炼的轴承钢或其它等效材质的钢材时,其夹杂物的含量显著减少,轴承的载荷能力将会得到提高。
轴系圆锥滚子轴承寿命计算
% 5(1)-滚动轴承寿命计算(圆锥滚子轴承30209,正装结构)Fa_h=2050;Fb_h=2050; % 两个轴承的H面径向载荷(N) Fa_v=1720;Fb_v=-154; % 两个轴承的V面径向载荷(N) Fa=1304;n2=114.592; % 斜齿轮轴向载荷和转速cr=67800;c0r=83500; % 额定动载荷和额定静载荷(N)e=0.40;y=1.5; % 判断参数和轴向系数fra=round(sqrt(Fa_h^2+Fa_v^2)); % A轴承径向载荷(N)frb=round(sqrt(Fb_h^2+Fb_v^2)); % B轴承径向载荷(N)sa=round(fra/2/y); % A轴承内部轴向力(N)sb=round(frb/2/y); % B轴承内部轴向力(N)if Fa+sa>=sb % 轴承B被压紧,轴承A被放松Fa_b=Fa+sa; % 确定紧轴承B轴向载荷(N)Fa_a=sa; % 确定松轴承A轴向载荷(N) else % 轴承A被压紧,轴承B被放松Fa_a=abs(Fa-sb); % 确定紧轴承A轴向载荷(N)Fa_b=sb; % 确定松轴承B轴向载荷(N) endif Fa_a/fra>=e % 轴承A轴向载荷与径向载荷之比xa=0.40; % 确定A轴承载荷折算系数X ya=y; % 确定A轴承载荷折算系数Y elsexa=1;ya=0;endpa=round(xa*fra+ya*Fa_a); % 轴承A当量动载荷(N)if Fa_b/frb>=e % 轴承B轴向载荷与径向载荷之比xb=0.40; % 确定B轴承载荷折算系数X yb=y; % 确定B轴承载荷折算系数Y elsexb=1;yb=0;endpb=round(xb*frb+yb*Fa_b); % 轴承B当量动载荷(N)fp=1.5; % 轴承载荷系数(减速器中等冲击) lha=round(1e6/60/n2*(cr/fp/pa)^(10/3)); % 计算轴承A寿命(h)lhb=round(1e6/60/n2*(cr/fp/pb)^(10/3)); % 计算轴承B寿命(h)disp ' 'disp ' ========== 圆锥滚子轴承寿命计算==========';fprintf(' 30209轴承额定动载荷cr = %3.0f N \n',cr);fprintf(' 额定静载荷c0r = %3.0f N \n',c0r);fprintf(' 判断参数 e = %3.3f \n',e);fprintf(' 轴向系数y = %3.3f \n',y);fprintf(' A轴承径向载荷fra = %3.0f N \n',fra);fprintf(' B轴承径向载荷frb = %3.0f N \n',frb);fprintf(' A轴承内部轴向力sa = %3.0f N \n',sa); fprintf(' B轴承内部轴向力sb = %3.0f N \n',sb); fprintf(' A轴承轴向载荷Fa_a = %3.0f N \n',Fa_a); fprintf(' B轴承轴向载荷Fa_b = %3.0f N \n',Fa_b); fprintf(' [A轴承]-轴向与径向载荷之比Fa_e = %3.3f \n',Fa_a/fra); fprintf(' 径向载荷系数xa = %3.2f \n',xa); fprintf(' 轴向载荷系数ya = %3.2f \n',ya); fprintf(' 当量动载荷pa = %3.0f N \n',pa); fprintf(' [B轴承]-轴向与径向载荷之比Fb_e = %3.3f \n',Fa_b/frb); fprintf(' 径向载荷系数xb = %3.2f \n',xb); fprintf(' 轴向载荷系数yb = %3.2f \n',yb); fprintf(' 当量动载荷pb = %3.0f N \n',pb); fprintf(' 轴承A寿命lha = %3.0f h \n',lha); fprintf(' 轴承B寿命lhb = %3.0f h \n',lhb);计算结果:========== 圆锥滚子轴承寿命计算========== 30209轴承额定动载荷cr = 67800 N额定静载荷c0r = 83500 N判断参数 e = 0.400轴向系数y = 1.500A轴承径向载荷fra = 2676 NB轴承径向载荷frb = 2056 NA轴承内部轴向力sa = 892 NB轴承内部轴向力sb = 685 NA轴承轴向载荷Fa_a = 892 NB轴承轴向载荷Fa_b = 2196 N[A轴承]-轴向与径向载荷之比Fa_e = 0.333径向载荷系数xa = 1.00轴向载荷系数ya = 0.00当量动载荷pa = 2676 N[B轴承]-轴向与径向载荷之比Fb_e = 1.068径向载荷系数xb = 0.40轴向载荷系数yb = 1.50当量动载荷pb = 4116 N轴承A寿命lha = 1798328 h轴承B寿命lhb = 428126 h。
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C6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 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■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■' '拓百坪轴恒的*. $ (ft位迢州t “述海或旳trt氓.对咲TtT电科RR袒辅岳国.¥ .】论可卫40承丁-刊4;讨I聲芒科轴哂-尢因羞机円旳明耐Sih応矶倚的慌件沖対口的L 政_ 那话特耳出屮询怕《> tf i f-t f A ■!' A:師E;;, Ji] 1. “,,ift . 搭ffl袪:忙出相時旳” .V, > 1ftE 一冋F.悅蔺彷角忆锻球轴点呵卉向A-d* I "曲吋杆—.-回冲面r无-*弐”应製件为卜1M斗壮L H;.山沖■融帼可小V C ■:直咗纽汁讴盘握俄.执莊t- *<■定功#C邑型、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 — 5125150 17520022525(i350■度累数f1.00 (1 950. K5e «00,75(K 700.64)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 )栋IliJh 「作附析械$利川率柝储匚ftB —籾刖苗沦毡功、鼠宪周宦电 动40-[2 (XX) -20 WM)柿日蛊h 1'作的机播{和用伞竝再).刨舍惋切刖机味,堆壌便用的E 朿机*木材加T 机械.印剧眼诫藝:20 0(H) - SO ffl )0Uh 逢球「椿的mil. tar 山升廉机、S.电fit 等40 000 - 60 000 Mh 庠续工柞的机械,屮撕便用后舉严醍* tanm 生产取适址设备. 趺电站主电机,矿井木能*鄒舶蝶讎業袖嘩100 0M “ 河 000四、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷Fa的计算。
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)表1 温度系数工作温度/℃<120 125 150 175 200 225 250 300f t 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.60四、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 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 1.2~1.8 车辆、机床、起重机、内燃机等强大冲击 1.8~3.0 破碎机、轧钢机、振动筛等六、动载荷系数X、Y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。
轴承的寿命与计算
轴承的寿命轴承在随负荷旋转时,由于套圈滚道面及滚动体滚动面不断地受到交变负荷的作用,即使使用条件正常,也会因材料疲劳使滚道面及滚动面出现鱼鳞状损伤(称做剥离或剥落)。
出现这种滚动疲劳操作之前的总旋转数称做轴承的“(疲劳)寿命”。
即使是结构、尺寸、材料、加工方法等完全相同的轴承,在同样条件下旋转时,轴承的(疲劳)寿命仍会出现较大的差异。
这是因为材料疲劳本身即具有离散性,应从统计的角度来考虑。
于是就将一批相同的轴承在同样条件下分别旋转时,其中90%的轴承不出现滚动疲劳操作的总旋转数称做“轴承的基本额定寿命”(即可靠性为90%的寿命)在以固定的转速旋转时,也可用总旋转时间表示。
但在实际工作时,还会出现滚动疲劳操作以外的损伤现象(如磨损、烧伤、蠕变、磨蚀、压痕、断裂等)。
这些损伤可以通过做好轴承的选择、安装和润滑等加以避免。
轴承寿命的计算基本额定动负荷基本额定动负荷表示轴承耐滚动疲劳的能力(即负荷能力),是指大小和方向一定的纯径向负荷(对于向心轴承)或中心轴向负荷(对于推力轴承),在内圈旋转外圈固定(或内圈固定外圈旋转)的条件下,该负荷下的基本额定寿命可达100万转,向心轴承与推力抽承的基本额定动负荷分别称做径向基本定动负荷与轴向基本额定动负荷,用Cr与Ca表示,其数值载于轴承尺寸表。
基本额定寿命式(1)表示轴承的基本额定动负荷、当量动负荷及基本额定寿命之间的关系。
轴承以固定的转速旋转时,用时间表示寿命更为方便,如式(2)所示。
另外,对于铁路车辆或汽车等用行走距离(KM)表示寿命较多,如式(3)所示。
这里:L10:基本额定寿命,106转L10h:基本额定寿命,hL10s:基本额定寿命,kmP:当量动负荷,N{Kgf}厖......参照后面C:基本额定动负荷,N{Kgf}n:转速,rpmp:寿命指数球轴承..........p=3滚子轴承.......p=10/3D:车轮或轮胎直径,mm因此,作为轴承的使用条件,设当量动负荷为P,转速为n,则满足设计寿命所需要的轴承基本额定动负荷C可由式(4)计算,从轴承尺寸表中选出满足C值的轴承,即可确定轴承的尺寸。
轴承寿命计算
mm
承载中心与轴承B间距L2(附录1) L2
mm
轴承A承载负荷
F5
N
轴承B承载负荷
F6
N
30000 29509.5 27547.5 25585.5
27324
143 180 34393 7070
30000 29509.5 27547.5 25585.5 27314
143 180 34381 7067
1
计算公式: F1=F-M*0.1*9.81/Y F2=F-M*0.5*9.81/Y F3=F-M*0.9*9.81/Y F4=[(F1P*15%)+(F2P*55%)+(F3P*30%)]1/P F5=F4*L2/L1 F6=abs(F5-F4)
3、轴承寿命系数计算:
轴承 型号 转速 额定动负荷 径向负荷 可靠度系数
设计计算书
轴承寿命计算
编制: 校对: 批准: 日期:
一、计算目的:
通过轴承的承载负荷计算和轴承的寿命需求计算校核轴承寿命是否满足要求。
二、参考资料:
《机械设计手册》第3卷,P20-77至P20-86、《SKF轴承样品选型手册》
三、计算过程:
1、轴承寿命需求计算:
输入参数
载重 速度 曳引轮直径 绕绳比 使用寿命(年) 每年运行次数 平均每次运行距离(m) 输出结果:
轴承B(SKF) 6217 167 83300 7,067 0.62
3 163,320 101,259 1637.6 1015.3 127.3
7.97
计算公式: n=[60*V/(π*D/1000)]*Y Q1=[1000000/(60*n)]*(C/R)P Q2=a1*Q1 Q3=(C/R)P Q4=a1*Q3 Q5=Q*X*Z/1000000 α=Q4/Q5
轴承寿命计算
轴承寿命计算
1、已知条件
根据“一、花键的强度校核”中花键简图和风扇机械参数知:
轴承内径d=50转速n=2100径向载荷Fr=G风扇+G轴套=50N轴向载荷Fa=352.6N
要求寿命Lh=20000h
2、计算参考依据
《机械设计手册》单行本轴承成大先主编
ISBN 978- 7-122-07140-8
3、选轴承、计算
继续查表7-2-65X=0.56Y=1.99
根据p7-274径向当量动载荷和静载荷Pr=XFr+YFaPor=0.6Fr+0.5Fa
则:Pr=0.56×50+1.90×352.6=698.0NPor=0.6×50+0.5×352.6=206.3N
根据p7-232公式(7-2-1)C=fhfmfdP/fnfT<Cr公式(7-2-6)Co=SoPo<Cor
根据已知条件查《机械设计手册》p7-277表7-2-66选择6010轴承单列i=1
Cr=22.0kN=22000N Cor=16.2kN=16200N Z=13 Dw=9极限转速=7000n/mim
查《机械设计手册》p7-274表7-2-65相对轴向载荷=Fa/iZDw2
即352.6/1×13×92=0.334继续查表7-2-65e=0.22Fa/Fr=352.6/50≈7>e
查表7-2-23fh=3.42查p7-232 fm=1.5查表7-2-24 fn=0.251查表7-2-25 fd=1.5查表7-2-26 fT=1.0 P=PrPo=Por/0.251×1=21399N<Cr=22000N
Co=1×206.3=206.3N<Cor=16200N
轴承寿命计算
–
6005-Z 6205-Z 6305-Z
6006-Z 6206-Z 6306-Z
6007-Z 6207-Z 6307-Z
6008-Z 6208-Z 6308-Z
6009-Z 6209-Z 6309-Z
6005-2Z 6205-2Z 6305-2Z
6006-2Z 6206-2Z 6306-2Z
6007-2Z 6207-2Z 6307-2Z
速度级别 润滑 润滑脂 润滑油
重量
型号 带有一个 带有两个 防护罩 防护罩
r/min
kg
15 000 12 000 11 000
18 000 15 000 14 000
0,080 0,13 0,23
12 000 15 000 0,12 10 000 13 000 0,20 9 000 11 000 0,35
轴承疲劳故障
轴承寿命的计算准则
对一般工作条件下的回转滚动轴承——经常发生点蚀, 主要进行寿命计算,必要时进行静强度校核;
对于不转动、摆动或转速低(n≦10 r/min)的轴承,要 求控制塑性变形,只需进行静强度计算;
对于高速轴承——由于发热而造成的粘着磨损、烧伤常常 是突出的矛盾,除进行寿命计算外,还需校验极限转速。
10 000 13 000 0,16 9 000 11 000 0,29 8 500 10 000 0.46
9 500 8 500 7 500
12 000 0,19 10 000 0,37 9 000 0,63
9 000 7 500 6 700
11 000 0,25 9 000 0,41 8 000 0,83
45 75 16 85 19 100 25
动态负荷值
轴承设计寿命计算公式汇总
轴承设计寿命计算公式汇总
1.基本额定寿命计算公式:这是最常用的轴承寿命计算公式之一、其公式为:
L10=(C/P)^p
其中,L10为基本额定寿命(单位为小时),C为基本动态载荷(单位为牛顿),P为等效动载荷(单位为牛顿),p为寿命指数。
2.调整额定寿命计算公式:为了考虑实际工况下的不同负荷条件对轴承寿命的影响,可以采用调整额定寿命计算公式:
Lna = a1*a2*a3*a4*L10
其中,Lna为调整额定寿命,a1为轴承类型系数,a2为载荷系数,a3为调心系数,a4为润滑系数。
3.轴承磨损寿命计算公式:轴承在使用过程中会发生磨损,通过估算轴承磨损寿命可以预测轴承的使用寿命。
对于循环运动的轴承,其磨损寿命Lw可以通过以下公式计算:
Lw=Cw/F
其中,Cw为磨损因数,F为载荷。
4.疲劳寿命计算公式:轴承在高速、高负荷、长时间运行的情况下容易发生疲劳现象,疲劳寿命是指轴承在正常工作条件下能够承受的疲劳载荷循环数。
L10h=(10^6/(60*n))*((C/P)^p)
其中,L10h为疲劳寿命(单位为小时),n为转速。
5.温度因子计算公式:轴承在工作时会产生热量,可以通过计算温度因子来估算轴承的使用寿命。
温度因子aISO可以通过以下公式计算:aISO=a*〖10(ΔT/10)〗^b
其中,a、b为轴承类型参数,ΔT为温度变化。
以上是一些常用的轴承设计寿命计算公式汇总。
需要注意的是,不同类型的轴承有不同的设计寿命计算公式,具体应根据实际情况选择合适的计算方法。
此外,在进行寿命计算时还需要考虑轴承材料、润滑方式、工作温度等因素对轴承寿命的影响。
轴承寿命计算
FS1 = F1 / 2Y = 5600/(2×1.44) =1944.4N FS1 =1944.4N r FS2 = F 2 / 2Y = 3000/(2×1.44) =1041.7N FS2 =1041.7N r
滚动承例题分析
4.确定系数X1、X2、 Y1、Y2 5.计算当量动载荷 P1、P2
Lh = 24936h
该轴承合适
7. 验算轴承是否合 适
Lh = 24936h f 20000h
滚动轴承例题分析
例题1
有一6211型滚动轴承,所受径向载荷 F = 6000N , 轴向载荷 F = 3000N , r a 轴承转速n=1000r/min,有轻微冲击,常温下工作,试求其寿命。 解: 查手册得6211型轴承的基本额定动载荷Cr=43.2kN,基本额定静载荷
C0r=29.2kN。 1. 计算Fa/C0r并确定e 值。 F 3000 a = = 0.1027 根据0.1027查表14.12,得e=0.3(注意用插值 Cor 29200 法) 2. 计算当量动载荷P F 3000 a = = 0.5 f e 查表14.12得 X=0.56,Y=1.45, F 6000 r 于是 P = XF +YFa = (0.56×6000+1.45×3000)N = 7710N r 3. 计算轴承寿命Lh 查表14.12、14.10得fp=1.1、ft=1,6211为深球轴承,寿命指数ε=3
查表14.12和14.10得fp=1.5,ft=1,而圆 锥滚子轴承的ε=10/3,则
10/ 3 16667 ftC 16667 84800 Lh = = n f pP 1440 1.5×5600
P = 5600N 1 P = 5079.9N 2
滚动轴承的寿命计算
轴承1被压紧 轴承2被放松
Fa1 =Fd2+Fae=7440N Fa12=Fd2=5440N
六.轴承寿命计算步骤
求R1、R2
→求Fa1、Fa2→
求P1、P2→
求Lh(C′)
例3:接上题,如果n=960r/min,fP=1.2, 求轴承寿命。
解:查得7212AC轴承的C=42800N,e=0.68
Fa1/R1=7440/5000=1.488>e
┌深沟球轴承—按f0Fa /C0r f0 =14.7 └角接触球轴承—按Fa /C0 查 e
查e
②判 Fa/Fr 与 e 的关系→定X、Y
Fa/Fr ≤e
Fa/Fr >e
-轴向力较小,可忽略不计, Y=0
-轴向力较大,要计 即:X≠1, Y≠0
只能承受纯径向载荷的轴承(N、NA类)P=fP Fr
(3)磨损、胶合、内外圈和保持架破损→不正常
寿命计算 →静强度计算
(二) 轴承的寿命
01 1.轴承寿命:
轴承中任一元件出现疲劳点蚀前,一 个套圈相对另一套圈的转数或工作小时数。
02 2.基本额定寿命L10:
指一批相同的轴承,在相同运转条件下,有90%的轴承没有发生疲劳点蚀前的转数或总工作小时数。 寓意:⑴一批轴承中有90%的寿命将比其基本额定寿命长
载荷R1=3500N,Fa1=1606N,R2=2500N,Fa2=0
f解P=:1.查2,得试:求CP01=、2P922。00Ne10.2 810 .0 .2 3 800 .6 .286 1.9 0 30.8085
①查e : ②求X、Y:
f0Fa1/C0 =14.7×1606/29200 = 0.8085 →e1在0.26~0.28之间,插值得 e1 = 0.27
轴承的寿命计算
轴承的寿命计算1.I 轴上的轴承的选择和寿命计算轴承预期寿命'82436570080h L h =⨯⨯=,左右端均采用的圆锥滚子轴承30207,查得基本额定动载荷54200C =N (1)求两轴承所受到的径向载荷1r F ,2r F已知1653NH F = N ,22078NH F =N, 1318NV F =N, 2704NV F =N1726r F ===N 22194r F == N (2)求两轴承的计算轴向力1a F ,2a F查对应的轴承参数可得:0.37e =, 1.6Y =。
又由表13-7可知2rd F F Y=, 因此 11726226.8822 1.6r d F F Y ===⨯ N 222194685.6322 1.6r d F F Y ===⨯ N 因21a d d F F F +>所以 12648685.631333.63a a d F F F =+=+= N 22685.63a d F F == N (3)求轴承的当量动载荷1P ,2P因为111333.631.8726a r F e F ==>22685.630.312194a r F e F ==< 由表13-5查得轴承1 10.4X =,1 1.6Y =。
轴承2 21X =,20Y =因轴承运转中有轻微冲击载荷,按表13-6查得 1.0 1.2P f =-,取 1.1P f =。
则11111() 1.1(0.4726 1.61333.63)2666.63P r a P f X F Y F =+=⨯⨯+⨯= N 22222() 1.1121942413.4P r a P f X F Y F =+=⨯⨯= N(4)验算轴承寿命因为12P P >,所以按轴承1的受力大小验算10663'110105420039373060609702666.63h h C L h L n P ε⎛⎫⎛⎫===> ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭即所选轴承满足寿命要求。
汽车各工况下轮毂轴承寿命计算公式EXCEL表
ξ1
轴承1判断系数 基本而定动载荷 基本额定静载荷 轴承1计算系数
寿命系数
0.37 66
73.9 1.6
3.33333
34.925 65.088 18.034 13.97
18.288
e2 Cr(KN) Cor荷 基本额定静载荷 轴承1计算系数
寿命系数
0.38 48.2 58.8 1.59
4.278481013
Fa/Fr<=e1
X
Y
1
0
Fa/Fr>e1
X
Y
0.4
1.6
Fa/Fr<=e1
X
Y
1
0
Fa/Fr>e1
X
Y
0.4
1.59
向载荷
FaI1/FrI1 FaII1/FrII1
0.3125 0.31922043
中心点受到一个离心力Kd。(如
-0.728105002
FrII3
轴承2径向载荷
6.475542868
FdII3
轴承2派生轴向力 力
2.036334235
Ka
轴向力
1.036401715
FaI3 FaII3
轴承1轴向载荷 轴承2轴向载荷
0.99993252 2.036334235
FFaaIII31//FFrrII3I
1
-0.429167375 0.314465409
PI3 轴承1当量动载荷 0.667917629 PII3 轴承2当量动载荷 6.475542868
总的当量载荷
PI
轴承1总的当量动载 荷
4.794847351
PII
轴承2总的当量动载 荷
轴承寿命寿命计算
单位
备注f h 轴承寿命系数 2.100258287曳引比
n
旋转速度rpm 167钢丝绳数量L 额定疲劳寿命106旋转单位46.46961034球轴承时
(C/P)3,滚子轴承时(C/P)3常用轴承
Cr 值L h 轴承额定疲劳寿命h
4632.2087776317133C 基本额定动负荷
KN kN 根据轴承表中数据选用
,对球轴承,相当于表中的Cr
值631410523024315P 轴承负荷(当量动负荷)N 15910.104
轴负荷*负荷系数/轴承数量23020212轴承类型 默认为球轴承23220420N 1轴承数量
6315113f w 负荷系数(轴承)电梯使用场合系数(1.2~1.5)621357.2P 0轴负荷(多轴承合计)N 26516.84
轴承转数计算轴承转速167rpm
注1、绳轮直径m
电梯速度m/min
轴承受力计算26516.84N
2705.80kg
注2钢丝绳密度0.343kg/m
8mm--0.22 10mm-0.343 12mm-0.494提升高度m
钢丝绳总长度绳重kg
P+Q 2500kg
轿厢质量载重每年工作时间2920h
注3每天工作时间h
每年工作天数d
轴承使用寿命4632.21h 安全系数中等冲击轴承使用年数注4注1、轴承转速=电梯速度*曳引比/绳轮直径/3.14
注2、限速器受力=绳重量(补偿重量)+P+Q
注3、限速器每年工作时间=每天工作时间*每年工作天数
注4、轴承使用年数=轴承使用寿命/轴承每年工作时间/安全系数。
SKF轴承机械使用的寿命表
SKF轴承机械使用的寿命表
该表格为正常安装后的SKF轴承使用寿命估算值,不受型号限制,但受到安装及工作环境限制。
1、机械类型:家用电器,农业机械,医疗设备,仪器设备约定;工作时间:300-3000
2、机械类型:短时间间接性的使用,电动工具,车间起重设备,建筑设备和机械约定;工作时间:3000-8000
3、机械类型:短时间或间歇性使用的设备,但要求较高的运行可靠性,例如升降机(电梯)用于包装货物的起重机械或吊索轮约定;工作时间:8000-12000
4、机械类型:每天工作8小时,但并非全部时间运行的机械,一般使用齿轮传动结构,例如工业电机,转盘式碎石机约定;工作时间:10000-250000
5、机械类型:每天工作8小时,但并非全部时间运行的机械,例如机床,木材机械,连续生产的机械,例如起重机械,通风设备,输送机,印刷设备,分离机,离心机等约定;工作时间:20000-30000
6、机械类型:24小时运转的机械,轧钢厂用的齿轮,中型电机,压缩机,采矿用起重机,泵或纺织机械;工作时间:40000-50000
7、机械类型:风电机械设备,包括主轴,摆动机构,齿轮箱,发电机轴承;工作时间:30000-100000
8、机械类型:自来水厂用的机械,如转炉,电缆搅股架等;工作时间:60000-100000
9、机械类型:大型电机,发电厂设备,矿井水泵,矿场用通风设备,远洋轮的主轴轴承;工作时间:>100000。
轴承载荷
2.轴承的额定动载荷及额定寿命2.1基本额定动载荷轴承的额定动载荷是决定额定寿命的主参数,也是确定轴承设计水平的目标函数。
额定动载荷值大,则轴承的承载能力高,或说在相同载荷下,其额定寿命长,设计水平高。
基本额定动载荷:系指一个轴承假想承受一个大小和方向恒定的径向(或中心轴向)负荷,在这一负荷作用下轴承基本额定寿命为一百万转。
根据我国国家标准GB/T6391-1995的规定,现将各类轴承基本额定动载荷的计算公式整理于表2-1中:表2-1 基本额定动载荷的计算公式轴承类别计算公式适用条件向心球轴承Cr=bmfc( i cosα)0.7Z2/3Dw1.8Cr=3.647bmfc( i cosα)0.7Z2/3Dw1.4Dw≤25.4mm Dw>25.4mm推力球轴承Ca=bmfc Z2/3Dw1.8Ca=bm3.647fc Z2/3Dw1.4Ca=bmfc(cosα)0.7tanαZ2/3Dw1.8Ca=3.647bmfc(cosα)0.7 tanαZ2/3Dw1.4Dw≤25.4mm,α=90︒Dw>25.4mm,α=90︒Dw≤25.4mm,α≠90︒Dw>25.4mm,α≠90︒向心滚子轴承Cr=bmfc(i Lwe cosα)7/9Z3/4Dwe29/27所有推力滚子轴承Ca=bmfc Lwe7/9Z3/4Dwe29/27Ca=bmfc(Lwe cosα)7/9tanαZ3/4Dwe29/27α=90︒α≠90︒表中各计算公式符号Cr : 径向基本额定动载荷NCa : 轴向基本额定动载荷Nbm : 材料(真空脱气)和加工质量的额定系数,该值随轴承类型不同而异。
见表2-2fc : 与轴承零件的几何形状、制造精度和材料有关的系数i : 轴承中球或滚子的列数Lwe : 额定载荷计算中用的滚子长度mm即滚子与接触长度最短的滚道间的理论最大接触长度。
正常情况下,或者取滚子尖角之间的距离减去滚子倒角,或者取不包括磨削越程槽的滚道宽度,择其小者。
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基本额 定负荷 计算系数e 计算系数Y1 Cr(KN)
计算系 数Y2
5
轴承参数
24068 B轴承型号
2990 基本额 定负荷 Cr(KN)
0.33
2
计算系数e 计算系数Y1
3
计算系 数Y2
5 轴承参数
NNU4980
1500
6 当量动负荷 A当量动负荷 KN
816.502 B当量动负荷 KN
639.459
mm
6填0 1
A点
B点
FAY
KN
-247.978 FBY
KN
938.145
4 支点受力 FAZ
KN
247.453 FBZ
KN
175.487
径向力FAR KN
350.323 径向力FBR KN
954.417
轴向力FAa KN
193.928 轴向力FBa KN
0.000
A轴承型号
制 令
项目名称
设计
1 参数
传递功率
kw
694.1855
齿轮2功率分流系数
轴系转速
rpm
16.4707 P2=
1 *P
齿轮1
齿轮2
齿轮模数
Mn1
18
齿轮模数 Mn2
20
齿轮齿数
Z1
74
齿轮齿数 Z2
28
齿轮压力角 °
20
齿轮压力角 °
20
2
齿轮力分析
齿轮螺旋角 轴向力方向
°
10 1
齿轮螺旋角 °
12
轴向力方向
1
分度圆直径D1 mm
1352.548 分度圆直径D2 mm
572.511
切向力Ft1 KN
595.174 切向力Ft2 KN
1406.090
径向力Fr1 KN
219.967 径向力Fr2 KN
523.208
轴向力Fa1 KN
104.945 轴向力Fa2 KN
298.874
a
mm
365
3
结构尺寸
b c
7 额定寿命 A轴承L10h 万小时
7.659 B轴承L10h 万小时 1.735