机械设计(9.5.1)--滚动轴承寿命计算公式
滚动轴承的寿命计算
C
考虑温度的影响,并用小时表示轴承寿命,则 命 计 算 滚动轴承的寿
滚动轴承寿命计算公式为: 滚动轴承的寿命计算 10 6 ( f C ) 滚动轴承寿命计算公式为: t L h 60 6n f CP
10 L h 60 n (
t
P
)
轴承的载荷—寿命曲线
解:
(1)由表14-18得
S1 0.68 Fr 1 0.68 1000 680 N
S 2 0.68 Fr 2 0.68 2100 1428 N
(2)由于 S1 K a
680 900 1580 N S 2 ,故轴承2为紧端,轴承1为松端,所以
Fa 2 S1 K a 680 900 1580 N
p
举
例
电机、汽轮机、通风机、水泵等 机床、车辆、动力机械、起重机、造 纸机、选矿机、冶金机械、卷扬机械 等
中等冲击或中等惯性 力
1.2~1.8
强大冲击
1.8~3.0
碎石机、轧钢机、钻探机、振动筛等
静强度计算
滚动轴承的动载荷
寿命
轴承工作时滚动体或套圈出现 轴承工作时滚动体和套圈
疲劳点蚀前的累计总转数或工作小时数
出现疲劳点蚀前累计总转数 或工作小时数
基本额定寿命
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基本额定动载荷
承载能力 的特性值
径向接触轴承 Cr 向心角接触轴承Cr 轴向接触轴承Ca
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的失效形式 基本额定动载荷和基本额定寿命
基本额定寿命计算公式
滚动轴承寿命计算公式
轴承寿命计算公式
右图为在大量实验研究基础上得出
的代号为6207的轴承的载荷-寿命曲
线。
该曲线表示此类轴承的载荷P与基
本额定寿命L10 之间的关系。
曲线上相
应与寿命L10为一百万转的载荷
(25.5kN),即为6207轴承的基本额定
动载荷C。
其它型号的轴承,也有与上
述曲线的函数规律完全一样的载荷-寿
命曲线。
把此曲线用公式表示为:
或 (小
时)
式中:L10为以转数计的滚动轴承基本额定寿命
L h为以小时计的滚动轴承基本额定寿命
C 为滚动轴承的基本额定动载荷(单位:N)
P 为滚动轴承的当量额定动载荷(单位:N)
n 为滚动轴承的工作转速(单位:r/min)
ε为计算指数,对于球轴承,ε=3;对于滚子轴承,ε=10/3。
对于在较高温度下(如高于125℃)工作的滚动轴承,上述公式中的C值
须乘以温度系数f t(见下表),即: C t=f t C
轴承工作温度/℃≤120125150175200225250300350
温度系数f t 1.000.950.900.850.800.750.700.600.50
返 回/jp2003/jxsj/ch13/html/l10.htm[2011-11-27 15:59:27]。
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。
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承寿命计算辅导一、基本概念:㈠、滚动轴承主要失效形式及设计准则:1、疲劳点蚀失效:是指滚动轴承的滚动体或内外圈上出现的点蚀斑点。
设计准则:防止产生疲劳点蚀失效需进行寿命计算。
Lh ≧〔Lh〕2、塑性变形失效:是指内外圈或滚动体产生过量的塑性变形。
设计准则:防止产生塑性变形失效需进行静负荷计算。
PO ≦〔PO〕3、磨损失效:是指内外圈或滚动体的过量磨损。
设计准则:防止产生磨损失效需限制转速。
n max≦n lim㈡、滚动轴承寿命计算中的基本概念:1、滚动轴承寿命:是指滚动轴承内外圈或滚动体在发生第一个疲劳点蚀前总转动次数或总工作时间。
注:滚动轴承寿命是相当离散的,即同一批生产出的同类滚动轴承,其寿命相差很大。
2、可靠度R:由于滚动轴承寿命的离散性,需对生产的滚动轴承的进行抽样试验,以检验滚动轴承的合格率。
设抽样试验件数为N,在特定的载荷下进行加载试验。
经过一个T)后,其中有N f件发生点蚀。
滚动轴特定的时间(转次L或时间LH承的可靠度R:R=×注:滚动轴承的可靠度与试验中所加的载荷和试验时间有关。
国标规定:①、滚动轴承试验载荷C:对向心类和角接触类滚动轴承的试验载荷是纯径向载荷。
C=Cr(Fr)对仅能承受轴向载荷的推力轴承的试验载荷是纯轴向载荷。
C=Ca(Fa)②、试验时间:L=106转次。
③、在试验载荷为C,试验时间为L=106转次时,滚动轴承的可靠度R≧90%时,滚动轴承合格。
3、基本额定寿命L或Lh:滚动轴承的额定寿命是指滚动轴承在可靠度R=90%,试验载荷为C时的寿命,即是试验时间106转次。
L=106转次。
4、基本额定动载荷C:滚动轴承的额定动负荷C是指在可靠度R=90%,试验时间为106转次时轴承所能承受的最大载荷,既是滚动轴承的试验载荷。
注:各类滚动轴承的额定动负荷C可查机械设计手册确定。
5、滚动轴承的寿命计算:滚动轴承寿命计算是解决当实际滚动轴承上承受的载荷不等于额定动负荷时,滚动轴承的寿命是多少?即:滚动轴承上载荷P=C时,轴承寿命是L=106转次。
轴承设计寿命计算公式
当轴承的可靠性不为90%时,应加入可靠性寿命修正系数(表7)
表7可靠性寿命修正系数a1
可靠度(%)
90
95
96
97
98
99
a1
1
0.62
0.53
0.44
0.33
0.21
(2)运转条件的寿命修正系数a3
●正常运转条件下,可取a3=1;
●润滑条件十分理想时,可取a3>1;
●润滑条件不好时,可取a3<1。
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
(3)特殊的轴承性能寿命修正系数a2
●采用夹杂物含量非常低或经过特别分析处理的钢材,可取 ;
●采用特殊的材料、工艺或设计,而润滑却不良时,a2通常不能大于1的值;
●若采用特殊的热处理造成材料硬度降低而导致轴承寿命下降,应选取相应减小的a2值。
五、载荷系数fp
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fp
载荷性质
fp
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
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。
(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
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
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
滚动轴承寿命计算公式
滚动轴承寿命计算公式滚动轴承是一种常见的机械元件,用于支撑和定位机器中旋转部件。
由于滚动轴承在机械运动中承受很大的力和磨损,因此其寿命是一个重要的参数。
滚动轴承的寿命计算公式是根据轴承的工作条件来确定的。
下面将详细介绍滚动轴承寿命计算的相关参考内容。
滚动轴承的寿命可以用基本额定寿命和调整因素来计算。
基本额定寿命是指在给定的负载条件下,轴承经过100万转(或行走一定的距离)后的寿命。
调整因素是考虑到轴承在实际工作条件下可能受到的额外影响。
滚动轴承的基本额定寿命可以由以下的一般计算公式得出:L10h = (C/P)^p其中,L10h是基本额定寿命,单位是小时;C 是基本动载荷额定值,单位是N;P 是相对磨损参数,通常取为3;p 是磨损指数,取决于轴承类型和使用条件。
磨损指数p的取值范围通常为3-10,具体数值需要根据具体的轴承类型和使用条件进行确定。
不同类型的轴承有不同的磨损指数。
滚动轴承的调整因素主要包括以下几个方面:1.负载系数(fT):通过考虑工作条件下的轴承负载大小和方向,计算负载系数。
一般情况下,负载系数在1以下。
2.可靠性调整因素(a1、a2、a3):根据滚动轴承的可靠性要求,计算可靠性调整因素。
这些因素通常是根据统计数据和经验值得出的。
3.寿命调整因素(aISO、aSKF):在计算基本额定寿命的基础上,根据轴承的使用条件和特殊要求进行修正。
4. 温度调整因素(aT):考虑轴承运行温度的影响,计算温度调整因素。
以上的调整因素可以通过一定的计算公式得出,具体的计算方法可以参考相关滚动轴承的手册、标准或经验数据。
除了上述计算寿命的方法外,还可以通过实际运行数据进行判断和预测轴承寿命。
例如,通过监测轴承的振动、温度等参数,结合历史数据和经验,可以进行寿命预测和故障诊断。
总结起来,滚动轴承寿命的计算公式包括基本额定寿命的公式和各种调整因素的计算。
这些公式和因素的取值需要根据具体的轴承类型和使用条件来确定。
轴承寿命计算方法
轴承寿命计算公式为:
L10=106
60n
(
C
P
)
ε
式中:L10为寿命,单位h;
C为额定动载荷,单位N,查表可得;
n为转速,单位r/min,已知数据;
ε为寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3;
P为当量动载荷,单位N,由计算公式得到
当量动载荷P的计算公式如下:
P=XFr+YFa
式中:Fr为径向载荷,Fa为轴向载荷;
X为径向载荷系数,Y为轴向载荷系数
对于只承受径向载荷的轴承X=1,Y=0;
对于只承受轴向载荷的轴承X=0,Y=1;
深沟球轴承既能承受径向载荷又可以承受轴向载荷时,轴向载荷指向哪个轴承,就由此轴承承受轴向载荷,而另一轴承的轴向载荷为零,X、Y的具体求法如下:
例:图1中一轴的两端各采用一个6310型深沟球轴承支承,外部轴向载荷Fa = 1 450 N,则Fa1 = 0; Fa2 = 1 450 N。
查表得6310型轴承额定静载荷C0 = 35 600 N。
以轴承2为例,根据Fa2/C0=1450/35600=0.04查下表得e=0.24,再判断Fa2/Fr2与e的大小,进而查表得出X、Y的值。
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
滚动轴承寿命的计算公式
如右图所示 ,曲线是在大量试 验基础上得出的代号为6208轴承 的载荷-寿命曲线。其它型号的
轴承也有与上述曲线的函数规律
完全一样的载荷-寿命曲线。 该曲线公式表示为:
L10
C 6 ( ) (10 转) P
式中,L10的单位为106r。 P为当量动载荷(N)。
ε 为寿命指数,对于球轴承 ε =3;对于滚子轴承ε =
胶合失效 润滑不良、高速重载下工作
的滚动轴承,由于摩擦生热,
轴承零件可以在极短时间内 达到很高的温度,使一个表
面上的金属粘附到另一个表
面上 ,接触表面出现压痕, 产生剥落区。
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, 称为轴承命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异,即使是 同样的材料、同样尺寸以及通用一批生产出来的轴承,在完全相 同的条件下工作,他们的寿命也会极不相同。 轴承的寿命不能以同一批试验轴承中的最长寿命或最短寿命作 为标准。前者过于不安全,而后者有过于保守。
磨损失效
磨损是滚动轴承失效的另一见形 式,是轴承滚道 、滚动体、保 持架 、座孔或轴颈由于机械原 因而引起的表面磨损.磨损造 成轴承游隙增大、表面粗糙度 增加 ,轴承运转精度降低、振 动和噪声增大.磨粒 (尘埃、异 物 的侵入)及润滑不良造成磨损的 根本原因.
断裂失效
滚动轴承零件材料有缺陷和热处理不良,运行中过载、
转速过高、润滑不良或装配不善造成过大的热应力等可 能引起轴承零件轴承出现裂纹或断裂、加速其劣化. 腐蚀失效 润滑油 、水份或湿气产生的化学腐蚀 ,电流通过引 起电火花而产生的电腐蚀及轴承内外圈与座孔或轴颈存在 微小相对运动形成微振腐蚀是滚动轴承腐蚀失效的三种表 现形式.表面腐蚀导致高精度轴承精度丧失而失去其功能 .
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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。