轴承寿命计算小结
轴承寿命计算小结
有限元分析方法
通过建立轴承的有限元模型，模 拟其在实际工况下的应力分布和 变形情况，进而预测其寿命。
05 轴承寿命计算的未来展望
新材料的应用
新材料如陶瓷、碳纤维等具有更高的 强度和耐热性，能够提高轴承的承载 能力和耐久性，从而延长轴承寿命。
新材料的引入可能会改变轴承的摩擦 、磨损和疲劳特性，需要进一步研究 其与轴承寿命的关系。
轴承寿命计算小结
目 录
• 引言 • 轴承寿命计算的基本理论 • 轴承寿命计算的实例分析 • 轴承寿命计算中的注意事项 • 轴承寿命计算的未来展望
01 引言
目的和背景
轴承是机械设备中的重要组成部分， 其寿命直接影响设备的运行效率和安 全性。因此，准确计算轴承寿命对于 设备维护和更新具有重要意义。
轴承失效可能导致设备损坏和生产事 故，准确计算轴承寿命有助于预防潜 在的安全风险，保障生产安全。
降低维护成本
合理安排轴承更换和维修计划，可以 减少不必要的维修和更换成本，为企 业节约开支。
02 轴承寿命计算的基本理论
轴承寿命的定义
轴承寿命是指在一定的工作条件下， 轴承从开始工作到失效的时间长度。
实例三：特殊工况下的轴承寿命计算
在高温环境下，轴承的材料性能和润滑剂的稳 定性会受到影响，导致轴承寿命降低。
在重载工况下，轴承的接触压力分布和材料应力状态 需要进行详细的分析和计算，以确保轴承的安全运行
。
在特殊工况下，如高温、低温、高速、重载等 ，轴承的寿命计算需要更加复杂和精确。
在高速旋转下，轴承的离心力和陀螺力矩对寿命 的影响不容忽视，需要进行相应的计算和分析。
VS
失效通常是指轴承的滚动体或内外圈 出现疲劳断裂、磨损或塑性变形等无 法修复的损伤。
轴承寿命的计算
轴承寿命的计算一、轴承的寿命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。
滚动轴承寿命计算公式
滚动轴承寿命计算公式滚动轴承寿命计算是判断滚动轴承寿命的重要方法，它是基于滚动轴承的结构及使用条件进行分析，通过考虑滚动接触应力、脂润滑条件等因素，计算出滚动轴承的寿命。
滚动轴承寿命计算公式是基于ISO标准的经验公式，其中最常使用的是基本额定寿命公式。
滚动轴承的基本额定寿命(L10)是指在相同条件下，有10%的轴承在寿命前失效。
滚动轴承寿命分为疲劳寿命和表面疲劳寿命，其中疲劳寿命是指由于滚动和滑动过程中产生的疲劳损伤导致的寿命。
表面疲劳寿命是指由外在原因（如进入外来颗粒等）引起的表面大片剥落，导致轴承失效的寿命。
滚动轴承的基本额定寿命(L10)的计算公式如下：L10 = (C/P)^3 × (1000000/60)其中，C为基本动载荷，P为等效动载荷。
基本动载荷(C)是滚动轴承能够承受的最大载荷。
它由制造商提供，根据ISO标准进行计算。
等效动载荷(P)是指滚动轴承在使用过程中的实际载荷，它考虑了滚动轴承的载荷分布及轴承的轴向受力情况。
在实际应用中，滚动轴承的使用条件可能会发生变化，例如工作温度、转速、润滑条件等。
考虑到这些因素对寿命的影响，可以使用修正系数进行修正。
其中，温度修正系数(a1)、转速修正系数(a2)和脂润滑修正系数(a3)是常见的修正系数。
它们表示滚动轴承在不同工况下寿命与基本额定寿命之间的比值。
修正后的寿命(L)可以根据以下公式计算：L = L10 × a1 × a2 × a3同时，还有其他一些公式可以用于计算滚动轴承的寿命，例如基本动载荷的计算公式和等效载荷的计算公式。
这些公式可以根据具体的应用要求和实际情况进行选择和计算。
综上所述，滚动轴承寿命计算公式是根据滚动轴承的结构和使用条件进行分析的重要方法。
通过计算基本额定寿命和修正系数，可以得到滚动轴承的寿命。
计算公式的准确性和合理性对于滚动轴承的设计和选用非常重要，可以提高轴承的使用寿命和可靠性。
深沟球轴承寿命的计算
二、滚动轴承寿命计算： ㈠、计算公式：
ε是轴承的寿命指数，对于球轴 承 ε=3。
㈡、深沟球轴承寿命计算步骤： 1、轴承上径向载荷Fr和轴向载荷Fa 计算: （1）径向载荷Fr计算：
计算方法： 应用求梁的支反力方mA=0,可求得FBr ，∑mB=0,可求得FAr 。
深沟球轴承寿命的计算深沟球轴承寿命计算深沟球轴承的校核计算带防尘盖的深沟球轴承带密封圈的深沟球轴承深沟球轴承的画法深沟球轴承的作用深沟球轴承的安装深沟球轴承的校核深沟球轴承的材料
深沟球轴承寿命的计算
深沟球轴承概述： 深沟球轴承是滚动轴承中最为普通的一种类 型。基本型的深沟球轴承由一个外圈，一个 内圈、一组钢球和一组保持架构成。 其结 构简单，使用方便，是生产最普遍，应用最 广泛的一类轴承。如下图所示：
谢谢！
式中fp为载荷系数，由表可查得。
3、轴承寿命计算：
将 （PA、PB）较大值带入轴承寿命计 算公式中计算轴上轴承寿命。
例: 已知一轴其两端轴颈的直径均为d=35mm，轴
的转速为n=3000r/min，整个轴承所受载荷为：
FA=2100N，FR=3500N，方向如图；已知，a=100mm， b=200mm，c=150mm。轴承在运转中受到轻微冲击，
（2）轴承轴向力FAa和FBa的计算： 轴 向力FA由它指向的轴承承受，如下图：
FAa=0
FBa=FA
2、当量动载荷P计算：
（1）、X、Y系数确定： 比较各轴承的Fa/Fr与e值，查表确定X、Y
值。 （2）计算PA、PB的值：
（3）考虑轴承实际工作时可能收到冲击及振 动的影响，故实际计算时，轴承的当量动载 荷P应为：
使用温度正常，预期使用寿命是[Lh]=2000h，初选 深沟球轴承6307， C＝33.40 kN，c0＝19.20 kN试 校核此轴承是否适用。
转盘轴承寿命计算详解过程
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= 10/3fl= 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= 935KN2.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) ³×30000fl= 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。
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。
轴承全寿命划分
轴承全寿命划分：
一、额定寿命
额定寿命是指在规定的使用条件下，轴承能够运行的总公里数或转数。
其计算公式为：额定寿命L10＝(C/P)^Pp。
其中，C为基本动载荷额定值，P为轴承在使用中的等效载荷系数，p为3，表示所选取的工作寿命约有90%的轴承寿命可达或超过额定寿命。
二、实际寿命
实际寿命是指在实际使用中，轴承能够运行的总公里数或转数。
轴承的实际寿命一般比额定寿命短，从而需要注意维护和保养等方面的问题。
三、极限寿命
极限寿命是指轴承在超过一定的条件下仍然能够运行的寿命。
其计算公式为：极限寿命Lna＝a1a2a3...an/换算系数。
其中，a1、a2等为一系列基本的载荷、转速、温度和润滑等条件的修正系数，an为应力因素的修正系数，换算系数与采用的不同单位制有关。
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
(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。
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
球轴承寿命计算（4篇）
球轴承寿命计算(4篇)以下是网友分享的关于球轴承寿命计算的资料4篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。
球轴承寿命计算篇一1、主机主要参数：提升高度：ST=70m 额定载重：Q=1000kg 转速：n=720r/min 2、轴承寿命计算2-1. 轴承寿命计算说明通过主轴最大算卦载荷计算轴承当量负荷，最后用回邹城当量负荷计算轴承寿命。
2-2、轴承当量负荷计算公式2-2-1. 深沟球轴承 a ．当量懂负荷Pr=XFr+YFr，（2-2-1）其中，Fr=fw ×F （fw 为负荷系数，F 为轴承支撑反力）（2-2-2）公式（2-2-1）出处：机械设计手册（机械工业出版社）第三册P20-80，公式（20.3-3）公式（2-2-2）出处：机械设计手册（机械工业出版社）第三册P20-83，公式（20.3-11）b ．当量静负荷P or =X0F r +Y0F a （P or ≤X 0F r +Y0F a ）（2.2-3）P or =Fr （Por ＞X 0F r +Y0F a ）公式（2-2-3）出处：机械设计手册（机械工业出版社）第三册P20-85，公式（20.3-20）C ．当量静负荷Cor/Por≥So （2.2-4）2-3轴承寿命计算2-3-1. 电梯运行速度示意图2-3-1按平均转速计算轴承寿命标准轴承寿命（h ）：（Cr/Pr）a 1a 2a 3×106 /60Na （２.3-1）其中，平均转速：N a =(t1×N/2×2+t2×N) ÷(t1×2＋t2) (2.3-2) 公式（2.3-1）出处：《机械设计手册》（机械工业出版）第三册P20-84 公式（20.3-18）P20-85（20.3-19）根据一年运行次数n 、一次运行时间T ，计算出一年运行的时间T nT n =n×T 1/3600 （2.3-3）计算轴承寿命的使用年限L y L y =Lh /Tn （2.3-4）2-4轴承计算ξ球轴承寿命计算篇二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。
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
f P P 60n 或：C 6 Lh f t 10
N
长沙交通学院专用
3 ---球轴承 寿命指数：ε = 10/3 ---滚子轴承
10 C 用小时表示： Lh 60n P
6
h
当 t>100℃ 时， → C ↓ 引进温度系数 ft 进行修正。 表16-9
轴承工作 温度℃
温度系数 ft
长沙交通学院专用
温度系数
150 0.90 200 0.80 250 0.70 300 0.60
100 1
125 0.95
工作中冲击振动 → C ↓ 引进载荷系数 fP 进行修正。
表16-10 载荷系数
载荷性质 无冲击或轻微冲击 1.0~1.2
6
中等冲击 1.2~1.8
强烈冲击 1.8~3.0
fP
10 f t C 修正结果：Lh f P 60n P 相同轴承能达到 或超过规定寿命的百分比.
10 5
基本额定寿命：一组同一型号轴 承，在同一运转条件下，其可靠 50 100 度R为90%时，能达到或超过的 寿命为1百万转时. 可靠度为90%， R(%) 0 寿命为5百万转时. 可靠度只有50%， 单位为百万转10 r，或小时. 换句话说 寿命L(Lh) 轴承的寿命曲线
6
长沙交通学院专用
在到达额定寿命时，有90%的轴承没坏，只损坏了10%。 基本额定动载荷：当一套轴承运转达到一百万转时，轴 承所能承受的载荷C。. 向心轴承记为：Cr，可查表推力轴承记为：Ca
对于单个轴承而言，其损坏的可能性只有90%
C L 106 r 大量试验得如下关系： P P---当量动载荷 一恒定径向(或轴向)载荷，在该载荷作用下， 滚动轴承具有与实际载荷作用下的寿命。
机械设计轴承寿命计算的e
在机械设计中，轴承寿命的计算涉及到一个重要的参数e，它被称为寿命指数。
对于球轴承，e的值为3；对于滚子轴承，e的值为10/3。
轴承的寿命与载荷间的关系可以表示为以下公式：
$L_1=C/P^{3}$或$L_2=C\times\frac{10}{3}P^{3}$
其中，L1和L2分别表示以10^6转为单位和小时为单位的根本额定寿命；C是根本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P是温度系数，由表1查得；n是轴承工作转速（r/min）；$P^{3}$是寿当量动载荷，根据所受径向力、轴向力合成计算；$3$和$\frac{10}{3}$分别为球轴承和滚子轴承的寿命指数。
在进行轴承寿命计算时，需要考虑轴承的类型、尺寸、载荷、转速和工作温度等因素，并根据相应的公式进行计算。
(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。
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
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。
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Fd1
Fr1 2Y
6000 2143N 21.4
Fd2
Fr2 2Y
3600 1286N
21.4
＜＞×
F a F d 2 22 1 02 N 0 8 F d 1 6 ∴ 轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”， F因a1此FaeFd2348N6 Fa2 Fd2 128N6 2、求当量动载荷
中等冲击，两轴承的径向力Fr1=6000N，Fr2=3600N，轴
向力Fa=2200N，要求轴承寿命 Lh 1200h0。验算轴承
是否可用。 〖解〗由手册查得30210轴承
Fd1 Fa Fd2
C=7302KN，Y=1.4，e=0.42
Fr1
Fr2
1、计算两轴承的派生轴向力和轴向载荷
由 表13-7 可知
∴该轴承可用
＜＞×
P 2 fp (X 2 F r2 Y 2 F a 2 ) 1 .5 36 5 04 N 000
3、验算轴承寿命
∵ P1>P2
∴只计算轴承1寿命
Lh610n 06
fPtC 1
106
10
173203 0
60290010921
124h53120h00
2、求附加轴向力Fd1、Fd2
3、根据轴承安装方式及合力的指向判定“压紧”、
“放松”端，求出Fa1、Fa2
4、根据
Fa1 Fr1
e ？：是— X、Y查表，否— X=1、Y=0
Fa2 Fr2
e ？：是— X、Y查表，否— X=1、Y=0
P 1fP(Xr1 F Ya1 F )，P 2fP(Xr2 F Ya2 F )
滚动轴承轴向力计算总结：
根据轴承安装方式和 Fae 、 Fd1、Fd2合力指向，判定 “压紧端”和“放松端”（正安装合力指向端为 “压紧端”，反安装合力指向端为“放松端”
放松端：Fa等于本身Fd 压紧端：Fa等于除本身Fd外，其它轴向力的代数和
＜＞×
角接触滚动轴承寿命计算小结：
1、求支反力（力平衡、力矩平衡）Fr1、Fr2
取 PmaP 1,xP2()
＜＞×
5、校核式： L10h
106 60n
ftC P
Lh
球轴承：ε=3 滚子轴承：ε=10/3
设计选择式： CP 16n67Lh0C
＜＞×
〖例题一〗用于冶金设备齿轮减速器，其中一根轴用两个圆锥滚
子轴承3Байду номын сангаас210支承，如图所示。轴的转速n=760r/min，有
Fa1 34860.581e Fr1 6000 查表13-5得 X1=0.4，Y1=1.4 Fa2 12830.357e Fr2 3600
∴ X2=1，Y2=0
＜＞×
查表13-6得 fp=1.5
则 P 1fp(X1F r1Y1F a1) 1.5(0.460 01.4 034)8 1609 N21