滚动轴承的寿命计算
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①查判断系数e → (Ｃ０－轴承的额定静载荷） ┌深沟球轴承—按f0Fa /C0r f0 =14.7 查 e └角接触球轴承—按Fa /C0 查 e
②判 Fa/Fr 与 e 的关系→定X、Y
Fa/Fr ≤e －轴向力较小,可忽略不计,只计Ｒ →
Ｐ＝fPＲ
即：X=1 , Y=0
Fa/Fr ＞e －轴向力较大,要计 即：X≠1, Y≠0
① 画安装简图→标明轴承的派生轴向力Fd方向 ② 计算Fd1 、 Fd2 ③ 根据Fd1、Fae 、 Fd2三者的关系判断压紧、放松端
压紧端=除本身的派生轴向力外其余轴向力之和
放松端=本身的派生轴向力
判断压紧、放松端时要注意正、反装
⑴当Fd1 +Fae ＞ Fd2
右边压紧
左边压紧
Fae
2
Fae
1
Fd1
Fd2
Fd2
Fd1
左边压紧
⑵当Fd1
+精品F课a件e
＜
R右2 边压紧R1 Fd2
精品课件
只能承受纯径向载荷的轴承（N、NA类）P＝fP Fr
只能承受纯轴向载荷的轴承（5类）： P＝fP Fa
设计轴承的基本方法： ⑴由工作条件定轴承类型→×0000 ⑵由结构定轴承直径→ ×00×× ⑶初选型号 → ××× ×× →查C、C0 ⑷验算寿命：
计算轴承载荷→查e、X、Y →计算P→计算Lh →分析轴承是否合格
Fd的大小→查表(13-7)精品课件
Fae 2 Fae 2
(2)安装型式（成对使用）
角接触轴承应成对使用→以抵消派生轴向力和避
免轴产生轴向窜动
Fd1
Fd2
①正安装（ X 型、面对面）→
两轴承外圈的窄边相对→Ｆd面对面
跨距减少
Fd1
Fd2
②反安装（ O型、背对背）→
两轴承外圈的宽边相对→Ｆd背对背 跨距增大
→e1在0.26~0.28之间,插值得 e1 = 0.27
②求X、Y: Fa1/R1 = 1606/3500 = 0.459＞e ③求Ｐ: X1=0.56 , Y1=1.7∵Fa2=0 X2=1 , Y2=0
P1P=2f=P(fXPR1R2=1+1Y.21×Fa215)=0=051=6.223(精800品Ｎ0.课5件0∵算6ＮP×113的＞5寿P020命+∴1１.7轴×承16危0险6)，计
动圈 ｝在承载区，载荷零逐渐增大到最大，再
逐渐减少到零 图1精3品课—件 7 a
三 轴向载荷对轴承元件载荷分布的影响 结论：
角接触轴承承受轴向载荷时→受载滚动体数 目增多→承载能力提高→宜承受联合载荷
§13—5 滚动轴承尺寸选择
一 滚动轴承的失效形式及基本额定寿命
（一） 失效形式 (1)疲劳破坏(点蚀) ←疲劳接触应力→ 寿命计算
寓意：⑴一批轴承中有90％的寿命将比其基本额定寿命长
⑵一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率有
90％，失效率为有10％ 精品课件
滚动轴承的预期寿命 表13—3 失效率不同寿
命不同
二. 滚动轴承的基本额定动载 基 荷本额定动载荷：
当轴承基本额定寿命为10６转时，
轴承能承受的最大载荷，用C表示。
Cr——径向载荷或分量
(2)过大塑性变形 ←ｎ极低、Ｆ较大 →静强度计算 (3)磨损、胶合、内外圈和保持架破损→不正常
精品课件
（二） 轴承的寿命 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。 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。
Ｐ——当量动载荷 假定的载荷→与实际载荷相当 高温下轴承的C值将减少，引入温度系数ft 表13—4
四. 当量动载荷Ｐ
P＝fP（X F精r品课＋件 YFa ）
P＝fP（X Fr ＋YFa ）
ｆP －载荷系数，查表(13-6 ) Fr 、 Fa －轴承的径向、轴向力（注意区别轴上载荷）
X、Y－径向、轴向载荷系数 查表(13-5)
C =｛ Ca——轴向载荷
P
三. 滚动轴承寿命的计算公 C=25.6
式轴承寿命曲线： LC 常数
6208
LP C 常数 1 2 3 4
L10
精品课件
பைடு நூலகம்
轴承寿命计算公式
L10
(C) P
1
06
（转）
Lh6 10 0 n 6 (C P)
166(6C7 ) nP
（h
）
式中：n——转速 r／min ε——寿命指数 球轴承 ε＝３ 滚子轴承ε＝10/3
五. 轴承的轴向载荷Fa
1.径向轴承－ (6 、 1 、 2类) 1
┌ 两端固定→ Fae指向者受力
1
Fa1= Fae , Fa2=0
└ 一端固定、一端游动 →固定端受力 Fa 1=0 , Fa 2= Fae
2.角接触轴承 (3、7类)
Fd
(1)派生轴向力F d
∵ ＞０，∴在Ｒ作用下→Fd
→内外圈分离→ ∴成对使用
→
Fd1
+Fae
＝
Fd2
+
S┌└2
Fa1 Fa2
= =
Fd1 Fd2 ＋
S2
＝
Fd1
＋
Fae
⑵当Fd1 +Fae ＜ Fd2 →左边压紧→S1 → Fd1 +Fae ＋S1＝ Fd2 S1 Fae
∴┌ Fa1 ＝ Fd1 ＋S1＝ Fd2 － FaeFd1
Fd2
└ Fa2 ＝ Fd2
精品课件
计算轴向载荷的方法:
第35讲
• 滚动轴承的寿命计算
精品课件
§17—5 滚动轴承尺寸的选择
一 轴承工作时元件上的载荷分布
⑴ 当轴承承受径向力Fr时， 上半圈不受载下半圈受载
⑵ 滚动体受力不均匀→受力变 化：小→大→小
二 轴承元件上的载荷及应力变化
固定圈：滚动体滚过便受力，大小
承载区
不变→稳定的脉动循环载荷 图13—7 b 滚动体
精品课件
例１：已知齿轮轴采用一对6211轴承，已知轴承 载荷Ｒ1=3500Ｎ，Fa1=1606Ｎ，R2=2500Ｎ，Fa2=０
f解P＝：1查.2得，：试C求0P=12、92P02。0Ｎe10.2 810 .0 .2 3 800 .6 .286 19 .0 30.8085 ①查e ： f0Fa1/C0 =14.7×1606/29200 = 0.8085
说明：轴承支点（压力中心）偏移，但为方便计
算，仍取轴承宽度中点为支点
精品课件
精品课件
(3) 角接触轴承的轴向载荷Fa1、 Fa2
轴向载荷┌轴上外载荷Fae → Fa＝？
└轴承的派生轴向力Fd
Fae
S2
分析： Fd1 +Fae与 Fd2比较
Fd1
Fd2
⑴当Fd1 +Fae ＞ Fd2 →右边压紧→S2
②判 Fa/Fr 与 e 的关系→定X、Y
Fa/Fr ≤e －轴向力较小,可忽略不计,只计Ｒ →
Ｐ＝fPＲ
即：X=1 , Y=0
Fa/Fr ＞e －轴向力较大,要计 即：X≠1, Y≠0
① 画安装简图→标明轴承的派生轴向力Fd方向 ② 计算Fd1 、 Fd2 ③ 根据Fd1、Fae 、 Fd2三者的关系判断压紧、放松端
压紧端=除本身的派生轴向力外其余轴向力之和
放松端=本身的派生轴向力
判断压紧、放松端时要注意正、反装
⑴当Fd1 +Fae ＞ Fd2
右边压紧
左边压紧
Fae
2
Fae
1
Fd1
Fd2
Fd2
Fd1
左边压紧
⑵当Fd1
+精品F课a件e
＜
R右2 边压紧R1 Fd2
精品课件
只能承受纯径向载荷的轴承（N、NA类）P＝fP Fr
只能承受纯轴向载荷的轴承（5类）： P＝fP Fa
设计轴承的基本方法： ⑴由工作条件定轴承类型→×0000 ⑵由结构定轴承直径→ ×00×× ⑶初选型号 → ××× ×× →查C、C0 ⑷验算寿命：
计算轴承载荷→查e、X、Y →计算P→计算Lh →分析轴承是否合格
Fd的大小→查表(13-7)精品课件
Fae 2 Fae 2
(2)安装型式（成对使用）
角接触轴承应成对使用→以抵消派生轴向力和避
免轴产生轴向窜动
Fd1
Fd2
①正安装（ X 型、面对面）→
两轴承外圈的窄边相对→Ｆd面对面
跨距减少
Fd1
Fd2
②反安装（ O型、背对背）→
两轴承外圈的宽边相对→Ｆd背对背 跨距增大
→e1在0.26~0.28之间,插值得 e1 = 0.27
②求X、Y: Fa1/R1 = 1606/3500 = 0.459＞e ③求Ｐ: X1=0.56 , Y1=1.7∵Fa2=0 X2=1 , Y2=0
P1P=2f=P(fXPR1R2=1+1Y.21×Fa215)=0=051=6.223(精800品Ｎ0.课5件0∵算6ＮP×113的＞5寿P020命+∴1１.7轴×承16危0险6)，计
动圈 ｝在承载区，载荷零逐渐增大到最大，再
逐渐减少到零 图1精3品课—件 7 a
三 轴向载荷对轴承元件载荷分布的影响 结论：
角接触轴承承受轴向载荷时→受载滚动体数 目增多→承载能力提高→宜承受联合载荷
§13—5 滚动轴承尺寸选择
一 滚动轴承的失效形式及基本额定寿命
（一） 失效形式 (1)疲劳破坏(点蚀) ←疲劳接触应力→ 寿命计算
寓意：⑴一批轴承中有90％的寿命将比其基本额定寿命长
⑵一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率有
90％，失效率为有10％ 精品课件
滚动轴承的预期寿命 表13—3 失效率不同寿
命不同
二. 滚动轴承的基本额定动载 基 荷本额定动载荷：
当轴承基本额定寿命为10６转时，
轴承能承受的最大载荷，用C表示。
Cr——径向载荷或分量
(2)过大塑性变形 ←ｎ极低、Ｆ较大 →静强度计算 (3)磨损、胶合、内外圈和保持架破损→不正常
精品课件
（二） 轴承的寿命 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。 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。
Ｐ——当量动载荷 假定的载荷→与实际载荷相当 高温下轴承的C值将减少，引入温度系数ft 表13—4
四. 当量动载荷Ｐ
P＝fP（X F精r品课＋件 YFa ）
P＝fP（X Fr ＋YFa ）
ｆP －载荷系数，查表(13-6 ) Fr 、 Fa －轴承的径向、轴向力（注意区别轴上载荷）
X、Y－径向、轴向载荷系数 查表(13-5)
C =｛ Ca——轴向载荷
P
三. 滚动轴承寿命的计算公 C=25.6
式轴承寿命曲线： LC 常数
6208
LP C 常数 1 2 3 4
L10
精品课件
பைடு நூலகம்
轴承寿命计算公式
L10
(C) P
1
06
（转）
Lh6 10 0 n 6 (C P)
166(6C7 ) nP
（h
）
式中：n——转速 r／min ε——寿命指数 球轴承 ε＝３ 滚子轴承ε＝10/3
五. 轴承的轴向载荷Fa
1.径向轴承－ (6 、 1 、 2类) 1
┌ 两端固定→ Fae指向者受力
1
Fa1= Fae , Fa2=0
└ 一端固定、一端游动 →固定端受力 Fa 1=0 , Fa 2= Fae
2.角接触轴承 (3、7类)
Fd
(1)派生轴向力F d
∵ ＞０，∴在Ｒ作用下→Fd
→内外圈分离→ ∴成对使用
→
Fd1
+Fae
＝
Fd2
+
S┌└2
Fa1 Fa2
= =
Fd1 Fd2 ＋
S2
＝
Fd1
＋
Fae
⑵当Fd1 +Fae ＜ Fd2 →左边压紧→S1 → Fd1 +Fae ＋S1＝ Fd2 S1 Fae
∴┌ Fa1 ＝ Fd1 ＋S1＝ Fd2 － FaeFd1
Fd2
└ Fa2 ＝ Fd2
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计算轴向载荷的方法:
第35讲
• 滚动轴承的寿命计算
精品课件
§17—5 滚动轴承尺寸的选择
一 轴承工作时元件上的载荷分布
⑴ 当轴承承受径向力Fr时， 上半圈不受载下半圈受载
⑵ 滚动体受力不均匀→受力变 化：小→大→小
二 轴承元件上的载荷及应力变化
固定圈：滚动体滚过便受力，大小
承载区
不变→稳定的脉动循环载荷 图13—7 b 滚动体
精品课件
例１：已知齿轮轴采用一对6211轴承，已知轴承 载荷Ｒ1=3500Ｎ，Fa1=1606Ｎ，R2=2500Ｎ，Fa2=０
f解P＝：1查.2得，：试C求0P=12、92P02。0Ｎe10.2 810 .0 .2 3 800 .6 .286 19 .0 30.8085 ①查e ： f0Fa1/C0 =14.7×1606/29200 = 0.8085
说明：轴承支点（压力中心）偏移，但为方便计
算，仍取轴承宽度中点为支点
精品课件
精品课件
(3) 角接触轴承的轴向载荷Fa1、 Fa2
轴向载荷┌轴上外载荷Fae → Fa＝？
└轴承的派生轴向力Fd
Fae
S2
分析： Fd1 +Fae与 Fd2比较
Fd1
Fd2
⑴当Fd1 +Fae ＞ Fd2 →右边压紧→S2