转盘轴承寿命计算详解过程

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轴承的寿命验算公式流程

轴承的寿命验算公式流程

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转速:轴承的旋转速度。

滚动轴承.通用装载轴承用改良参考额定寿命的计算方法

滚动轴承.通用装载轴承用改良参考额定寿命的计算方法

滚动轴承.通用装载轴承用改良参考额定寿命的计算方法
滚动轴承的额定寿命(L10)是指在标准试验条件下,轴承90%的寿命寿命,即在理论上寿命为L10的轴承中有10%的轴承
可能在寿命之前损坏。

通用装载轴承的额定寿命可以通过以下改良的参考额定寿命计算方法来计算:
1. 计算基本额定寿命(L10h):
L10h = (C/P)³ x L10
其中C为额定动载荷,P为实际动载荷,L10为基本额定寿命。

2. 计算修正系数(a1):
a1 = (1000/60 x n)⁰˙³
其中n为轴承的运转速度(单位为转/分钟),假设轴承的运
转速度不超过500rpm。

3. 计算修正系数(a2):
a2 = fT x fC x fD x fL x fV
其中fT为温度修正系数,fC为载荷修正系数,fD为直径修正
系数,fL为长度修正系数,fV为润滑修正系数。

4. 计算改良参考额定寿命(Lna):
Lna = a1 x a2 x L10h
其中Lna为改良参考额定寿命。

通过以上计算方法,可以得到通用装载轴承的改良参考额定寿命。

需要注意的是,以上计算方法仅提供了一种估算轴承寿命的方法,实际使用中需要考虑到更多的因素,如轴承的工作环境、润滑方式、维护保养等。

轴承额定寿命计算讲义

轴承额定寿命计算讲义

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。

轴承寿命以及计算

轴承寿命以及计算

轴承寿命以及计算00轴承在承受负荷旋转时,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)。

出现这种滚动疲劳损伤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损伤的总旋转数称做“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,还会出现滚动疲劳损伤以外的损伤现象。

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。

二、轴承寿命的计算1、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。

向心轴承与推力轴承的基本额定动负荷分别称做径向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷,用Cr与Ca表示,其数值录入轴承尺寸表。

2、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车距离(km)表示寿命较多,如式3所示。

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。

从轴承表选出满足c值的轴承,即可确定轴承的尺寸。

机械要求的轴承必需寿命请参考表4。

3、根据温度进行的基本额定动负荷的修正与轴承的尺寸稳定处理轴承在高温下使用时,材料组织会发生变化、硬度降低,基本额定动负荷将比常温下使用时减小。

材料组织一旦发生变化,即使温度恢复到常温也不会复原。

轴承的寿命与计算

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

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

轴承寿命计算公式程序

轴承寿命计算公式程序

轴承寿命计算公式程序在工程领域中,轴承是一种常见的机械零件,用于支撑和减少旋转摩擦。

轴承的寿命是指在一定条件下,轴承能够正常运转的时间,通常以小时或者圈数来表示。

轴承的寿命对于机械设备的性能和可靠性具有重要的影响。

因此,准确地计算轴承的寿命对于工程设计和维护具有重要意义。

轴承的寿命计算公式是根据轴承的负荷、转速、润滑方式等因素来确定的。

一般来说,轴承的寿命可以通过以下公式来计算:L = (C/P)^p。

其中,L为轴承的寿命(小时),C为基本额定动载荷(N),P为等效动载荷(N),p为指数。

在实际应用中,轴承的寿命计算还需要考虑到轴承的使用环境、润滑方式、轴承材料等因素。

因此,轴承的寿命计算公式程序需要考虑到这些因素的影响。

首先,基本额定动载荷(C)是指在轴承额定寿命(106次转动)内,轴承能够承受的最大动载荷。

它是由轴承制造商根据轴承的材料、几何形状等因素确定的。

基本额定动载荷是轴承寿命计算的重要参数,它直接影响到轴承的寿命。

其次,等效动载荷(P)是指在实际工作条件下,轴承承受的动载荷。

由于轴承在实际工作中可能同时承受径向载荷和轴向载荷,因此需要将这两种载荷转换为等效动载荷。

等效动载荷的计算需要考虑到轴承的载荷分布、工作条件等因素。

最后,指数(p)是根据轴承的类型、润滑方式等因素确定的。

不同类型的轴承具有不同的指数,它反映了轴承在不同工作条件下的寿命特性。

综上所述,轴承的寿命计算公式程序需要考虑到轴承的基本额定动载荷、等效动载荷和指数等因素。

通过合理地计算轴承的寿命,可以帮助工程师们选择合适的轴承类型和规格,从而提高机械设备的性能和可靠性。

除了轴承的寿命计算公式程序,轴承的寿命还受到许多其他因素的影响。

例如,轴承的润滑方式对于轴承的寿命具有重要影响。

合适的润滑方式可以减少轴承的摩擦和磨损,延长轴承的寿命。

此外,轴承的安装和维护也会影响轴承的寿命。

正确的安装和定期的维护可以减少轴承的故障率,延长轴承的使用寿命。

轴承寿命详细计算

轴承寿命详细计算

轴承寿命详细计算轴承寿命是指轴承在特定工作条件下能够运行的总时间,通常以小时或循环次数表示。

轴承的寿命取决于多种因素,如负荷、转速、工作温度、润滑条件、材料等。

对于不同类型的轴承,寿命的计算方法也有所不同。

以下是详细介绍轴承寿命计算的步骤和方法。

1.轴承寿命基本原理轴承的寿命计算是基于疲劳失效原理进行的。

轴承在工作过程中会受到循环载荷作用,当循环载荷超过一定限度时,轴承内部会发生损伤,导致寿命的减少。

一般情况下,轴承在达到寿命寿命前,可以正常运行,但随着寿命的临近,轴承的振动、噪音和摩擦增大,性能下降。

2.ISO寿命计算方法ISO(国际标准化组织)制定了一套用于计算滚动轴承寿命的标准方法,被广泛应用于轴承设计和选择中。

计算公式如下:L10=(C/P)^p其中,L10表示基本额定寿命,单位为小时;C表示基本动载荷额定值,单位为牛顿(N);P表示轴向载荷,单位为牛顿(N);p表示寿命指数,取决于轴承类型。

3.寿命调整系数ISO寿命计算方法中考虑了很多影响轴承寿命的因素,如轴承负荷分布、轴承材料、轴承制造工艺等。

在实际应用中,为了更准确地预测轴承的寿命,还需对计算结果进行调整。

常见的调整系数有以下几种:-载荷系数:考虑轴向载荷、径向载荷对轴承寿命的影响;-温度系数:考虑工作温度对寿命的影响;-轴承材料因素:根据不同材料的疲劳极限,调整寿命计算结果。

4.轴承寿命计算实例5.寿命数据的实际应用轴承的寿命数据是基于理想条件下的计算结果,实际工作条件下可能会因为多种因素而发生变化。

因此,在实际使用中,需要结合实际工况、预测寿命与可接受的寿命来进行轴承的选型和更换。

总结:轴承寿命的计算是工程设计和维护中的重要一环,通过合理的计算可以为轴承的选择、维护和更换提供科学依据。

ISO寿命计算方法为工程师们提供了一种标准化的计算方法,结合寿命调整系数可更准确地预测和评估轴承的寿命。

在实际使用中,需要根据实际工况进行寿命数据的调整和综合考虑,以确保轴承正常工作并达到预期寿命。

转盘轴承承载能力及额定寿命的计算方法

转盘轴承承载能力及额定寿命的计算方法

摘要 :以 Hertz弹性接触理论和 Lundberg - Palmgren的疲劳寿命理论为基础 ,结合转盘轴承特殊的结构形式和 受载条件 ,导出了接触强度校核及寿命估算的理论公式以及动 、静承载能力曲线的绘制方法 ,并绘制了动 、静承 载能力曲线 ,为转盘轴承的设计和选型提供了可靠的理论依据 。 关键词 :滚动轴承 ;转盘轴承 ;承载 ;接触强度 ;寿命 中图分类号 : TH133. 33 文献标志码 : B 文章编号 : 1000 - 3762 (2008) 02 - 0007 - 03
S
L10
式中 : S为失效概率 ;点接触 e = 10 /9,线接触 e =
9 /8; LS 为失效概率为 S 时的寿命 ; L10 为失效概率 为 0. 1时的寿命 。
下列各式中下标 i, e分别表示内 、外圈 ;下标 b
表示整个轴承 ;下标 1, 2分别代表主 、辅推力滚道 。
δ Q <m
= Knm
1. 5 <m
(1)
辅推力沟道上钢球的载荷
δ Q < s
= Kns
1. 5 <s
(2)
内圈发生位移后 , 不同角位置 < 处钢球的接
触角 α<m ,α<s也会发生改变 , 主推力沟道钢球的接
触角 α<m变为
sinα<m
= A sinα0
+δa + R iθcos<
Sm <
co sα<m
2f - 1
( 1 ±γ) 1 /3
Dw Dpw
0. 3
·
F (Dw ) Z - 1 /3
对于滚子轴承
QC =B
( 1 γ) 29 /27 ( 1 ±γ) 1 /4

轴承寿命的计算.

轴承寿命的计算.

计算轴承寿命
L10h = 1,000,000 x (C/P)p 60 x n
L10h:工作小时 n:轴承工作转速
C:额定负荷. P:当量负荷.
SKF新的寿命计算方法
• 现已被ABMA/ISO接受
Lna = a1·aSKF (C/P)p
• 新寿命方法陈述了两个基本概念
1.将疲劳负荷极限和其他几项与润滑及污染有关的因
当负荷 P0 = C0时 静态安全因素s0将为 1
正确认识额定动载荷C
额定动载荷仅是由轴承的若干基本 几 何尺寸计算而来 C ~ (la· cos)7/9· z3/4· Dw 29/27 与轴承实际制造质量和使用性能密切 相关的密切相关的很多因素, 并不能 通过C值反映: 材料质量 热处理工艺 内部结构设计 内部几何形状 制造精度 公差控制 表面硬度 滚动体与滚道的切合程度 内部摩擦
谢 谢 大 家!
其中疲劳极限pu是一个全新的概念若承受的负荷低于pu值则轴承不会产生疲劳失效损坏新寿命方法修改了调整的寿命等式以计算将理论更进一步联系实际的新发现skf与可靠性相关的寿命修正系数
轴承寿命的计算
测算轴承寿命真空吸尘器的寿命可为1000小时
典型工业应用的寿命约为40,000小时,或4-5年 左右 较昂贵的机器一般设计的使用寿命较长 –造纸机轴承设计的使用寿命为10-20万小时 (10-20年)
素也考虑其中 2.其中疲劳极限Pu是一个全新的概念,若承受的负 荷低于Pu 值,则轴承不会产生疲劳失效(损坏)
• 新寿命方法修改了调整的寿命等式以计算将理 论更进一步联系实际的新发现
调整的寿命公式中参数的选取:a1
• • • • • • • • a1 与可靠性相关的寿命调整系数. aSKF 与可靠性相关的寿命修正系数. 表现为以下相关方面: 轴承安装是否正确 轴承与相关零件选择的配合公差的选择是否合适 轴承在运行时的润滑状况 轴承在运行时的工作状态(外部的温升,振动,密封) 其他因素

(完整版)滚动轴承的寿命计算

(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

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。

滚动轴承寿命计算

滚动轴承寿命计算
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。
C--基本额定动载荷 N
ε--指数
对球轴承:ε=3
对滚子轴承:ε=10/3
P--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。
式中:
R--轴承实际上承受的径向载荷
A--轴承实际上承受的轴向载荷
x--径向折算载荷系数
Y--轴向折算载荷系数
fp--载荷系数,考虑载荷和应力的变化、机器惯性等
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
轴承2被放松: A2=S1+Fb1-Fa=S2
3)如果 Fa+S2<S1时,则轴有向右窜动趋势,轴承2被压紧,轴承1放松,为保持平衡,轴承2上受轴承外圈平衡力Fb2

(完整)滚动轴承的寿命计算

(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。

三排滚子转盘轴承承载能力分析和寿命计算

三排滚子转盘轴承承载能力分析和寿命计算

三排滚子转盘轴承承载能力分析和寿命计算摘要多排滚柱式回转支撑,能够承受较大的倾覆力矩,是回转支承中承载能力最大的一种。

多排滚柱式回转支承特别适用于承受大载荷、大冲击工况条件下运行的重型机械,而三排滚柱式回转支承是其中最具典型的结构形式,因此对三排滚子转盘轴承的研究具有一定的现实意义和社会效益。

以Hertz接触理论为基础,结合三排滚子转盘轴承的特殊结构,推导出计算三排滚子转盘轴承接触强度校核的有关理论公式,并绘制了静、动承载能力曲线。

然后,用Lundberg-Palmgren寿命理论,推导计算三排滚子转盘轴承的疲劳寿命。

通过以上的分析计算可为轴承的选型和设计提供理论基础。

通过以上分析推导的公式,建立数值求解模型,用Matlab编程语言进行计算求解,解出三排滚子转盘轴承的最大承受载荷和寿命,进而绘制承载能力曲线。

之后,再用ANSYS有限元,建立简单的模型进行形变和应力的分析。

关键词:三排滚子转盘轴承,承载能力,疲劳寿命,经典数值分析,ANSYS有限元分析。

CARRYING CAPACITY ANALYSIS AND LIFETIME CALCULATIONS OF THREE-ROWROLLER SLEWING BEARINGSABSTRACTIn slewing bearings, the multi-row roller slewing bearings has the most load carrying capacity, which can withstand large overturning moment. The multi-row roller slewing bearings is especially suitable for heavy machinery which withstand large loads or impact of working conditions under running. However, three-row roller slewing bearings is one of the most typical form in the structure of multi-row roller slewing bearings. So, it has a certain practical significanc e and social benefits for studing three-row roller slewing bearings.It can deduce to the theoretical formula that used to calculating contact strength check of the three-row roller slewing bearings and can draw static and dynamic carrying capacity curves,based on the Hertz contact theory and combined with the special structure of the three-row roller slewing bearings. Then, using the lifetime expectancy theory of Lundberg-Palmgren to derived and calculate the fatigue lifetime of the three-row roller slewing bearings. It can provide a theoretical basis for bearing type selection and design by the above anal ysis and calculations.Through the formula which anal ysis and derive above,we can build the numerical solution model. Computing f or Matlab programming language, solve three-row roller slewing bearings maximum load carrying and lifetime, and then draw the carrying capacity curve. After then, build a simple model by the ANSYS finite element to deformation and stress analysis.KEY WORDS:three-row roller slewing bearings, carrying capacity, fatigue lifetime, Classical numerical analysis, ANSYS finite element analysis.目录前言 (1)第1章绪论 (2)§1.1研究对象 (2)§1.1.1研究对象及特点 (2)§1.1.2国内外对比 (3)§1.2研究的意义 (3)第2章静承载能力分析 (4)§2.1负荷和变形 (4)§2.1.1负荷与弹性变形 (4)§2.2 接触应力和变形计算 (5)§2.2.1赫兹弹性理论的基本假设 (5)§2.2.2计算公式 (5)§2.3平衡方程 (6)§2.3.1静态平衡方程的建立 (6)§2.3.2力平衡方程 (6)§2.3.3力矩平衡方程 (8)§2.4承载曲线的绘制 (8)§2.4.1分析计算过程 (8)§2.4.2静承载曲线的绘制 (11)第3章额定寿命和动态承载能力的计算 (13)§3.1理论公式的推导 (13)§3.1.1额定滚动体负荷计算 (13)§3.1.2当量滚动体负荷计算 (13)§3.1.3单个套圈额定寿命计算 (13)§3.2多排滚子的合成寿命计算 (15)§3.3动承载能力曲线的绘制 (15)§3.4动静承载能力合成曲线 (17)第4章承载能力的有限元分析 (18)§4.1有限元模型的确定 (18)§4.2 承载能力的有限元求解 (18)§4.2.1 求解步骤 (18)§4.2.2 网格划分过程 (19)§4.2.3 求解和分析 (20)§4.3 求解之后的结论 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录 (26)§1.1求转盘轴承滚子参数的主函数 (26)§1.2求转盘轴承参数的子函数 (30)§1.3求转盘轴承寿命的主函数 (33)§1.4求转盘轴承寿命的子函数 (35)前言由于现在对转盘轴承的研究只限制在四点接触转盘轴承上,对三排滚子转盘轴承的研究很少,多排滚柱式回转支承与球式回转支承相比特别适用于承受大载荷、大冲击工况条件下运行的重型机械,而三排滚柱式回转支承是其中最具典型的结构形式,因此对三排滚子转盘轴承的研究具有一定的现实意义和社会效益。

轴承设计寿命计算公式

轴承设计寿命计算公式

轴承设计寿命计算公式
L(寿命)=(C/P)^p
其中
L:轴承的寿命(工作时间)
C:基本动态负荷额定值(根据轴承的尺寸、材料和结构进行计算)P:轴承实际受力(根据轴承的负载情况和转速进行计算)
p:寿命指数(根据轴承的材料、制造工艺和使用环境进行选择)
轴承的基本动态负荷额定值C是指在既定的寿命要求下,能够承受的额定动态载荷。

为了能够合理地选择负荷额定值C,需要进行以下计算:
1.根据轴承的材料和制造工艺,确定基本动态载荷额定值(C0)和基本静态载荷额定值(Co);
2.根据加载情况和使用要求,计算相当负荷(P);
相当负荷是指在给定的工况下,实际受力与负荷额定值之间的比值。

为了能够准确地计算相当负荷,需要进行以下计算:
1.根据轴承受力和转速的变化情况,选择合适的负荷系数;
2.根据轴承的使用条件,考虑径向负荷和轴向负荷;
3.根据轴承的转速和运转时间,计算负荷参数。

寿命指数(p)是根据轴承材料、制造工艺和使用环境等因素考虑的一个修正系数。

为了准确地选择寿命指数,需要考虑以下因素:
1.轴承材料的强度和硬度;
2.制造工艺的精度和表面质量;
3.使用环境的温度、湿度和清洁度。

根据以上的计算和考虑因素,可以得到轴承的设计寿命(L)。

在实际设计中,通常还需要考虑其他因素,如轴承的维护和保养,以提高轴承的使用寿命。

轴承的寿命计算

轴承的寿命计算

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:L10--轴承载荷为P时,所具有的基本额定寿命(106转)C--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Lh'=5000,对于高温下工作的轴承应引入温度系数ftCt=ftCt ≤120 125 150 200 300ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60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。

iso轴承寿命计算公式

iso轴承寿命计算公式

iso轴承寿命计算公式ISO轴承寿命计算公式轴承是机械设备中常用的零件之一,用于支撑和限制旋转或摆动部件的运动。

而ISO轴承寿命计算公式便是用来预测和评估轴承的使用寿命的一种工具。

本文将对ISO轴承寿命计算公式进行详细介绍和解析。

ISO轴承寿命计算公式的基本形式为L = (C/P)^(p-1) * a,其中L 代表轴承的寿命,C代表额定动态负荷,P代表等效动载荷,p代表指数,a代表调整系数。

这个公式是根据ISO 281:2007标准中给出的计算方法得出的。

首先来解析一下公式中的各个参数。

额定动态负荷C是指在轴承额定寿命(一百万转)下,轴承能承受的基本动态载荷。

等效动载荷P是指在实际使用条件下,轴承所受到的动载荷。

指数p是一个与轴承类型和轴承内部几何结构有关的参数,其取值范围一般为3到10。

调整系数a是用来考虑工作条件的修正系数,包括润滑情况、清洁度、工作温度等因素。

ISO轴承寿命计算公式的意义在于为用户提供了一个预测轴承寿命的方法。

通过计算公式得出的寿命数值,可以帮助用户评估轴承在实际工作条件下的使用寿命。

这对于设计和选择轴承、制定维护计划以及减少故障率都具有重要意义。

然而,在使用ISO轴承寿命计算公式时,需要注意一些限制和前提条件。

首先,公式中的参数需要准确地估计和测量,包括额定动态负荷C和等效动载荷P。

其次,公式适用于在正常工作条件下的轴承,不适用于特殊工况或特殊设计的轴承。

此外,公式中的指数p 和调整系数a的取值也需要根据具体情况进行选择和调整。

除了ISO轴承寿命计算公式,还有其他一些方法和工具可以用来评估轴承寿命,例如使用寿命试验、统计分析等。

这些方法和工具可以作为ISO轴承寿命计算公式的补充,提供更准确和可靠的结果。

ISO轴承寿命计算公式是一种常用的方法,用于预测和评估轴承的使用寿命。

通过准确测量和估计公式中的参数,可以得出轴承的寿命数值,并根据这个数值进行轴承的设计、选择和维护。

然而,在使用公式时需要注意其适用范围和前提条件,同时可以结合其他方法和工具来提高评估的准确性。

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本文以四点接触球转盘轴承,转盘轴承寿命计算详解过程如下:
要用到的理论计算公式如下:
Lf= (fl) ε. 30000
公式中:Lf-转盘轴承全负荷回转式的使用寿命(转) 转数:R 表示
ε一寿命指数
球轴承ε=3
滚轴承ε= 10/3
fl= Fac/Fa’ = Mc/ M'
倾覆力矩KN- m 需要计算
以上的轴向载荷,径向载荷和倾覆力矩,可以通过看承载曲线获得,也可以计算获得,计算如下:
1.四点球轴承
理论轴向载荷=5×dw²×Z×sin45°×10÷1000(转换单位KN)(dw是钢球直径,Z为钢球数量,sin45°=0.707)
原点与负荷点联线在承载曲线上交点的轴向负荷KN,一般提供轴向载荷,倾覆力矩,找到定位点,从原点和点位点连线,并延长和载荷曲线交点,并以此交点落位至轴向载荷X轴,读数即是:原点与负荷点联线在承载曲线上交点的轴向负荷KN
径向载荷=轴向载荷
倾覆力矩=轴向载荷×0.25×1/2内圈安装孔中心径
示例如下:轴向载荷: 5X钢球直径(平方) X钢球数量X sin45°
采用25.4钢球,数量41,接触角为45°。

计算单位mm;
结果为kg,乘以10,为N, ÷1000, 为KN.
5X25.4 (钢球平方2) X41 (钢球个数) X0.707 = 93506kg
=935060N= 935KN
2.交叉滚子轴承等同于四点接触球
3. 三排滚子组合转盘轴承基本推算公式:
轴向载荷:
98.1x滚珠直径x滚珠长度x滚珠个数
此处轴向载荷,主推力+副推力,分开计算,加计。

径向载荷:
21.6x滚珠直径x滚珠长度x滚珠个数
倾覆力矩=
轴向载荷X0.25X1/2内圈安装孔中心径
4、球珠组合轴承承载推算公式
轴向载荷:
90X滚子直径X滚子长度(-5) X滚子个数
注: (-5 是滚子倒角)。

计算单位mm,结果为kg/N, + 1000,
为KN.
径向载荷:
5X滚子直径2 X滚子个数X sin45'
倾覆力矩:
M=0.25 X内圈安装孔中心径X轴向载荷
如转盘轴承在数个变动负荷和一定的工作时间比例下工作时,其平均当量中心轴向负
荷和平均当量倾覆力矩的计算方法如下:
Fa’计算如下:需要计算
Fa-轴承所受总轴向负荷(KN) 客户工况提供
Fr-在力矩作用平面轴承所承受的总径向负荷(KN) 客户工况提供
M一轴承所承受的总倾覆力矩(KN- m) 客户工况提供
Fa'-轴承的当量中心轴向负荷(KN)
M-轴承的当量倾覆力矩(KN-m)
fs一静负荷安全系数常用系数
fl -预测寿命的负荷系数,简称寿命负荷系数,需要计算
Fa' =(Fa+ 2. 3Fr)*fs Fa 轴向载荷,客户提供,Fr 径向载荷,客户提供,fs,静负荷安全系数,通常取值:1.25,最大1.5,表如下:
以012.60.1770.03为例,计算寿命如下:
012.60.1770.03正常工作工况:
轴向负荷(490KN);倾覆力矩(2500KN-m);回转力矩(300KN-m)齿圈回转速度:3转/分;
Lf= (fl) ε. 30000=(fl) ³×30000
fl= Fac/Fa’ = Mc/ M'
理论轴向载荷=5×dw²×Z×sin45=5×60²×78×0.707×10÷1000(转换单位KN)
=9928KN
见012.60.1770.03的承载曲线图,读数为12250KN,和理论计算略有差别。

原点与负荷点联线在承载曲线上交点的轴向负荷KN,
见曲线图连线如下
根据轴向载荷490KN,倾覆力矩2500KN.M的已得数值找到定位点,然后从原点连线定位点,并延长和承载曲线交点,再次和轴向载荷落点,数值为1200KN。

Fa' =(Fa+ 2. 3Fr)*fs =(490KN+2.3×490KN)×1.25=2021.25KN fl= Fac/Fa’ = Mc/ M'=1200KN÷2021.25KN=0.59
Lf= (fl) ε. 30000=(fl) ³×30000=(0.59)³×30000=10443转
附:根据承载曲线图读数轴向载荷数值:
型号为011.30.710.03
采用42CrMo材质:曲线2
和X轴交点读数为:2300KN
型号为011.30.710.03,钢球为30,钢球个数为64,
轴向载荷Fac=5×dw²×Z×sin45°×10÷1000(转换单位KN)
=5×30²×64×0.707×10÷1000=2036KN 接近读数2300KN。

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