轴承寿命校核计算

轴承校核计算方法

轴承校核计算方法轴承是工程机械和设备中常见的关键零部件之一，其作用是支撑旋转轴并减少摩擦。

在轴承设计和选择过程中，校核计算是至关重要的步骤，以确保轴承能够承受所需的负荷和工作条件。

下面将介绍一种常见的轴承校核计算方法。

1.确定轴承所受的载荷：首先，需要确定轴承所受的载荷类型，如径向载荷、轴向载荷和扭矩载荷等。

这些载荷可以通过分析设计图纸或经验估计来确定。

同时需要确认载荷的方向、大小和分布。

2.计算轴承所受的载荷：通过载荷计算公式，将所得载荷转化为轴承所受的载荷。

例如，对于径向载荷，可以使用公式F=Fr+Fa，其中Fr为径向载荷，Fa为轴向载荷。

3.选择合适的轴承类型：根据轴承所受的载荷和工作条件，选择适合的轴承类型。

常见的轴承类型包括深沟球轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承等。

选择轴承时需要考虑载荷容量、旋转速度、寿命和安装尺寸等因素。

4.计算轴承寿命：通过使用轴承寿命计算公式，计算出轴承的寿命。

轴承的寿命受到轴承质量、润滑条件、工作温度和载荷等因素的影响。

根据所选轴承类型和工作条件，查找相关资料或使用在线计算工具来计算轴承的寿命。

5.校核轴承负荷能力：将所选轴承的额定载荷与计算得到的轴承载荷进行比较，确保所选轴承能够承受所需的载荷。

如果所选轴承的额定载荷小于计算得到的载荷，则需要重新选择更大负荷能力的轴承。

6.轴承校核校验：根据轴承的使用要求和校核标准，对轴承进行校核校验。

通常在进行校核校验时，需要考虑温度升高、振动和轴承寿命等因素。

总结：以上是一种常见的轴承校核计算方法，通过确定载荷、计算载荷、选择轴承类型、计算轴承寿命、校核轴承负荷能力和进行校核校验等步骤，可以保证所选轴承能够满足所需的工作条件和负荷要求。

在实际工程中，校核计算是确保轴承性能和可靠性的重要环节，需要根据具体情况和所选轴承类型进行具体分析和计算。

轴承的寿命校核

.轴承的寿命校核计算工程及过程结果轴上轴承的寿命计算预期寿命：L h'2 8360 2 11520h查机械设计手册可知深沟球轴承6007的根本额定动载荷1.求两轴蒙遇到的径向载荷Fr1和Fr2将轴系零件遇到的空间力系分解为铅垂面和水平面两个平面力系。

F 轴N1134 0NF 轴N2134 0NF轴S1N 由Ⅰ轴强度计算时可知：F轴S2NF r 1134022F r 21340221425.998N不存在轴向力122.求轴担当量动载荷P和PX因轴承运行中有中等冲击载荷，按课本表13-6，fp=1.2~1.8,取fp=1.5. 那么p 1f p XFr1Np 2f p XF r23.验算轴承寿命由于P1=P2，因此按轴承的受力大小验算LN106C106(16200)3hL h60n1p160970L h2=106(f t c)103106(16200103>L h' 60n P260970故I轴上的两个轴承知足要求。

II 轴上轴承的寿命计算预期寿命：L'h2360211520hF2a,n/min，F r1FNV21FNH2122NF r2FNV22FNH2221/3'..F s F r/2Y，圆锥滚子轴承30308，查表手册适当F r/2Y e时，，；当F r/2Y e时，X=1，Y=0，此中e0.35,C r90800N,C0r108000N。

F s1F r1/2Y1854.12，F s2F r2/2Y6903.34N2“压紧〞“放松〞鉴别：Fs1F2a F s2压紧放松故F a2Fs2F2a N，Fa1F s2。

计算当量载荷：Fa1e，那么，。

Fr1那么有P 1f p(XFr1YF a1)1854.122157.30)NFa2e那么，。

Fr2故P 2f p(XFr2YFa2)(6903.342157.30)6428.75N验算轴承：取ft1，圆锥滚子轴承1，3106(f t110690801L10h1)36)3106hL'h 60np2106(f t1106908001105hL'h L10h2)36)360np1故II 轴上的两个轴承知足要求。

滚动轴承寿命校核

70000B(=40°) Fd=1.14Fr
2
Fa1 C0
1005.05 20000
0.0503
Fa 2 C0
605.05 20000
0.0303
由表2进行插值计算，得e1=0.422，e2=0.401。再计算
5、应用
例设某支撑根据工作条件决定选用深沟球轴承。轴承径向载
荷Fr=5500N，轴向载荷Fa=2700N，轴承转速n=1250r/min,装轴
承处的轴颈直径可在50~60mm范围内选择，运转时有轻微冲击，
预期计算寿命Lh’=5000h。试选择其轴承型号。
解
1. 求比值
Fa Fr
2700 5500
产生派生轴向力的原因：承载区内每个滚动体的反力都是沿滚动体与套圈接触点的法线方向传递的。
轴承安装不同时，产生的派生轴向力也不同。
工作情况2
派生力的方向总是由轴承宽度中点指向轴承载荷中心。
S的方向：沿轴线由轴承外圈的宽边→窄边。
轴承所受总载荷的作用线与轴承轴心线的交点，即为轴承载荷中心（支反力的作用点）。
4、滚动轴承寿命的计算公式
4.1 轴承的载荷-寿命曲线
如右图所示曲线是在
大量试验研究基础上得出
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：
轴承的载荷-寿命曲线
L10
(C P
)(106 转)
式中，L10的单位为106r。 P为当量动载荷（N）。
角接触球轴承及圆锥滚子轴承的派生轴向力的大小取决于该轴承所受的径向载荷和轴承结构，按下表计算。
§13-4 滚动轴承的寿命计算

轴承寿命计算举例

一、某减速器输入轴由一对6206型深沟球轴承支承，轴的转速n =960 r/min ，轴上齿轮受力情况如下：切向力3000tF =N ，径向力1200rF=N ，轴向力650aF=N ，在进行结构设计时设定轴向力由右端轴承2承受，齿轮分度圆直径d =40 mm 。

齿轮中点至两支点距离为 50 mm ，载荷平稳，常温工作。

（已知：C = 19.5kN ；e = 0.26；F a / F r e 时，X = 1，Y = 0；F a / F r >e 时，X = 0.56 ，Y = 1.71；计算中取f d = 1.1，f t = 1.0）试确定：（1）该轴承内径为多少。

（2）若要求轴承寿命不低于9000小时，试校核是否满足使用要求？解：1该深沟球轴承内径为6×5＝30mm 。

(1分) 2. 两轴承所受径向载荷（4分） 1) 轴垂直面支点反力.由力矩平衡条件F rV1=(F r ×50－F a ×20)/100=470NF rV2=(F r ×50+F a ×20)/100= 730N （1分） 2) 轴水平面支点反力.由力矩平衡条件 F rH1= F rH2 =F t /2=1500N （1分） 3）两轴承所受径向载荷221111572r rV rH F F F =+=Ν （1分） 222221668r RV RH F F F =+=Ν （1分） 2．计算当量动载荷（4分）（1）轴承所受轴向载荷为0。

1100.26a r F e F =<=故X = 1，Y = 0 111572r P F ==Ν（2分）（2）轴承所受轴向载荷为F a2= 650N226500.390.261668a r F e F ==>= 故X = 0.56，Y =1.71Ν=×+×=+=6.204565071.1166856.0222A R YF XF P （2分）3．寿命计算（3分） P 2>P 1,按P 2进行寿命计算31021666716667 1.019500()()11299960 1.12045.6T hd f C L n f P ε×==×小时>9000小时（2分）寿命高于9000h,故满足寿命要求.（1分）二、如图所示减速器的一根轴用两个型号为30310的圆锥滚子轴承支承，作用于轴承的径向载荷F r1=8000N ，F r2=2000N ；齿轮上的轴向力F A1=2000N ， F A2=1000N ；工作转速n =350r/min 。

纯电动汽车变速器轴承系统寿命的校核计算

传动关系示意图如图２所示。齿轮传动参数、所用轴承型号及计算参数分别见表１和表２，齿轮材
料均为２０ＣｒＭｎＴｉ，齿面硬度５８～６４ＨＲＣ。
客车用电动机及变速器。现介绍其变速器轴承系
ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｕｂｌｉｃｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｂｕｓ，ｔｈｅｆｏｒｃｅｏｆｂｅａｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｍｏｔｏｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄＯＵｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅｏｆ
随着汽车工业的迅猛发展，全球环保意识的增强，以及石油、煤炭等不可再生资源的大量开采而引发的能源危机，迫使汽车及零部件企业进行技术革命，发展新能源汽车。为抢抓机遇，抢占市场制高点，设计开发了系列纯电动城市公共交通
关键词：电动汽车；公共交通客车；变速器轴承；系统寿命；校核中图分类号：ＴＨ１３２．４６；ＴＨ１３３．３３文献标志码：Ｂ文章编号：１０００—３７６２（２０１３）１１ — ００１０—０４
统的寿命校核计算。
１变速器系统受力分析
此纯电动城市公共交通用客车采用感应交流
电动机，该电动机具有调速范围宽、效率高、速度

轴承寿命计算(校核)中应注意的几个细节问题

图１角接触向心轴承的安装方式及受力图一
的使用寿命。在常见的教科书和设计手册上给出了计算公式，但对影响轴承使用寿命的因素、计算中需注意的细节问题阐
１示。图中Ｆ是作用于轴上的轴向外载，Ｆ所ＡＦ是轴承受到的径向力。由于自身的结构特点，角接触向心轴承在承受径向力时会派生出内部轴向力，ＦＦ：是分别由ＦＦ：生出的内部轴向派
向心轴承（又称向心推力轴承），因能同时承受径
向和轴向载荷而应用广泛。角接触向心轴承常成对使用，安装方式分正装（圈窄边相对）和反装外（圈窄边相背）种，以角接触球轴承为例如图外两
Ｆ１Ｆ２Ｆ，＝Ｆ２＝一ＡＦ２
（）３
当ＦＡＦ，轴承２被 “ 紧 ” 。＋Ｆ＜。时压，轴承ＦｌＦ１Ｆ２Ｆ１Ｆａ＝ｓａ＝ｓ一Ａ，（）４
的宽边指向窄边）。Ｆ方向要根据轴上载荷来确定，如图４所示，Ａ锥齿轮本身的轴向受力是由小端锥指向大端锥，则对该图而言，作用在轴上的Ｆ方向必指向左端。Ａ又如图５所示，两个斜齿轮的轴向力Ｆ，１０ＮＡ＝５０
力，简称派生轴向力。在教科书或设计手册上给出的计算轴向力Ｆ的公式大都是这样的。对图１言，当ＦＩＡＦ：，轴承２ “ 而－Ｆ＞。－时被压

滚动轴承的选择及校核计算

滚动轴承的选择及校核计算根据条件，轴承的预计寿命 h L h45568283568=⨯⨯⨯=' 一.蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择采用角接触球轴承，其型号为7212AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2211060⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 2.46=基本额定动载荷kN C r 2.58=极限转速m in /5300max r V =2.寿命计算因为蜗杆所受的轴向力向左N d T F F a t 49021121===N d T F F t a 323222221===N F F F t r r 1507tan 221===α该轴承所受的径向力N F F r r 5.753211== 对于7000AC 型轴承，查P322表13-7轴承派生轴向力r d F F 68.0=12d ae d F F F =+kN F F d a 4.51222=='kN F F F ae d a 4.374421=+=' 又e F F r a =>=68.03.4所以可得出87.0,41.0==Y X当量动载荷N YF XF P a r 6.3566=+=因为是球轴承，所以取指数3ε=轴承寿命计算h P C n L h 50498)57.32.58(14306010)(6010366=⨯⨯=='ε 所以该轴承满足寿命要求。

二.涡轮轴上轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择选择角接触轴承，其型号为7213AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2312065⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 5.52=基本额定动载荷kN C r 5.66=2.计算涡轮轴的径向力N F F F a r V r 75.373160224880221=⨯-⨯= N F F F V r r V r 25.1133122=-=N F F t H r 16161608021== N F F F H r r H r 1616122=-=所以可以得出N F F F H r V r r 7.165821211=+=N F F F H r V r r 8.197322222=+=对于7000AC 型号的轴承r d F F 68.0=N F F r d 9.112768.011==N F F r d 2.134268.022==所以可得N F F F d ae a 2.1832221=+=N F F d a 2.134222== 又68.08.19732.134222==r a F F 所以可以得出0,1==Y X 轴承的当量动载荷N F P r 8.197322==h P C n L h 445726)97.15.66(14306010)(6010363262=⨯⨯== 68.093.08.19732.183211>==r a F F 所以有87.0,41.0==Y X 当量动载荷N YF XF P a r 2274111=+=h P C n L h 291478)(60103161==。

轴承的强度校核计算公式

轴承的强度校核计算公式
一、轴承用语：
1、轴承内圈：指轴承支撑轴线的内圈件；
2、轴承外圈：指用于支持轴承内圈的外圈件；
3、受力轴：指轴承承受外力的轴；
4、滚道：指轴承滚子在轴承内圈和外圈之间所形成的滚动轨道；
5、滚子：指轴承滚动元件；
6、衬套：指轴承内圈和外圈之间的填料：
二、轴承强度校核计算：
（1）轴承内圈和外圈在受力轴上受外力的最大拉伸应力σ1（N/mm2）：
σ1=（F1+F2）/（πD1）
其中，F1、F2为内圈和外圈所受力，D1为轴承内圈的直径；
（2）滚动轴承受力的滚子上的最大压应力σ2（N/mm2）：
σ2=（F1-F2）/（πR2）
其中，R2为轴承滚子的半径；
（3）轴承滚道的最大摩擦应力σ3（N/mm2）：
σ3=（F1-F2）/（π（D1+D2）/2）
其中，D2为轴承外圈的直径；
（4）衬套上的最大应力σ4（N/mm2）：
σ4=（F1+F2）/（π（D2-D1）/2）
（5）轴承受力的最大轴向应力σ5（N/mm2）：
σ5=（F1+F2）/ （πD2）
三、轴承强度校核：
1、轴承内圈和外圈的强度校核：应强度校核的内外圈应力σ1应≤轴承材料的抗拉强度σb；
2、滚子的强度校核：应强度校核的滚子应力σ2应≤轴承滚子材料的抗压强度σs；
3、滚道的强度校核：应强度校核的滚道应力σ3应≤轴承材料的抗摩擦强度σf；
4、衬套的强度校核：应强度校核的衬套应力σ4应≤衬套材料的抗压强度σc；
5、轴向应力的校核：应强度校核的轴向应力σ5应≤轴承材料的抗拉强度σb；
注：实际计算时，应考虑安全系数和轴承的容许变形等因素。

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

轴承的校核

轴承的寿命校核
计算项目及过程
结果
轴上轴承的寿命计算
预期寿命：
查载荷C=
1.求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2
将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面两个平面力系。由Ⅰ轴强度计算时可知：
不存在轴向力
2.求轴承当量动载荷P1和P2
因轴承运转中有中等冲击载荷，按课本表13-6，fp=~,取fp=.则
故P
验算轴承：取，圆锥滚子轴承
L = =
L = = >L
故III轴上的两个轴承满足要求。
精心搜集整理，只为你的需要
3.验算轴承寿命
因为P1=P2，所以按轴承的受力大小验算
L = >L
故I轴上的两个轴承满足要求。
II轴上轴承的寿命计算
预期寿命：
已知，
，圆锥滚子轴承30308，查表手册得当时，X=，Y=；当时，X=1，Y=0，其中。
，
“压紧”“放松”判别：
压紧放松
故，。
计算当量载荷：，则X=，Y=。
则有
则X=，Y=。
故
验算轴承：取，圆锥滚子轴承，
故II轴上的两个轴承满足要求。
III轴上轴承的寿命计算
预期寿命：
已知
，圆锥滚子轴承30313，查手册得当时，X=，Y=当时，X=1，Y=0，其中。则应有：
“压紧”“放松”判别：
放松压紧
故，
计算当量载荷：，则X=，Y=。
有
则X=1，Y=0.

计算过程结论1.已知条件： 1.1一级叶轮进口端为圆柱滚子轴承XXX ，另一端为背对背成对角接触球轴承XXX 。

1.2 额定转速：1450r/min 1.3XXX 额定动载荷为242000N ，成对XXX 额定动载荷为212000N 。

2.寿命校核计算2.1寿命校核计算公式,根据UL448-Approval standard 10.2如下： 6010⨯=N L L h 其中 333310)(αYF XF C P C L r +== （球轴承） 31031031031010)(αYF XF C P C L r +== （滚柱轴承）参数： h L ——L-10等级，按小时计额定寿命；10L ——L-10等级的循环周期数；N ——额定转速（转/分）； C ——轴承的额定动载荷（磅）； P ——轴承合力（磅）； X ——轴承径向载荷因数；r F ——轴承的径向动载荷；Y ——轴向载荷因数；a F ——轴承的轴向动载荷；2.2计算圆柱滚子轴承寿命：611310h>5000h角接触球轴承寿命：104202h>5000h 轴承寿命满足要求。

计算过程结论2.2.1轴承受力分析和计算受力分析图如下图所示：A端为圆柱滚子轴承，B端为背靠背成对角接触球轴承。

已知F=18201N，f=2209N，各尺寸关系如上图。

则通过计算得：F rA=9248.7N，F rB=8952.3N，F aB=2209N。

2.2.2圆柱滚子轴承寿命校核计算P A=F rA=9248.7N531847.9248/2420003/10310310AA10===）（）（APCL（106小时）6010⨯=NLL AhA=53184×106/（1450×60）=611310（时）611310h>5000h2.2.3 角接触球轴承寿命校核计算已知F rB=8952.3N，F aB=2209N，X B=1，Y B=0.55公式根据333310)(αYFXFCPCLr+==P B=X F rB+Y F aB=10167.25N6.906525.710167.9248/21200033B3BB10===）（PCL（106小时）6010B⨯=NLL Bh=9065.6×106/（1450×60）=104202（时）104202h>5000h。

滚动轴承选择与寿命校核计算

§9-1 概述滚动轴承依靠其主要元件间的滚动接触来支承转动或摆动零件，其相对运动表面间的摩擦是滚动摩擦。

图9-1 滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构如图9-1所示，它由下列零件组成：(1)带有滚道的内圈1和外圈2；(2)滚动体(球或滚子)3；(3)隔开并导引滚动体的保持架4。

有些轴承可以少用一个套圈(内圈或外圈)，或者内、外两个套圈都不用，滚动体直接沿滚道滚动。

内圈装在轴颈上，外圈装在轴承座中。

通常内圈随轴回转，外圈固定，但也有外圈回转而内圈不动，或是内、外圈同时回转的场合。

常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种，如图9-2所示。

轴承内、外圈上的滚道，有限制滚动体侧向位移的作用。

图9-2 常用的滚动体与滑动轴承相比，滚动轴承的主要优点为：1、摩擦力矩和发热较小。

在通常的速度范围内，摩擦力矩很少随速度而改变。

起动转矩比滑动轴承要低得多(比后者小80～90%)；2、维护比较方便，润滑剂消耗较小；3、轴承单位宽度的承载能力较大；4、大大地减少有色金属的消耗。

滚动轴承的缺点是：径向外廓尺寸比滑动轴承大；接触应力高，承受冲击载荷能力较差，高速重负荷下寿命较低；小批生产特殊的滚动轴承时成本较高；减振能力比滑动轴承低。

§9-2 滚动轴承的主要类型及其代号一、滚动轴承的主要类型、性能与特点按滚动体的形状，滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承。

按接触角的大小和所能承受载荷的方向，轴承可分为：1、向心轴承：公称接触角：0°45°，向心轴承又可细分为：A、径向接触轴承：＝0°，只能承受径向载荷(如圆柱滚子轴承)，或主要用于承受径向载荷，但也能承受少量的轴向载荷(如深沟球轴承)；B、向心角接触轴承：0°<45°，能同时承受径向载荷和单向的轴向载荷(如角接触球轴承及圆锥滚子轴承)。

2、推力轴承：公称接触角：45°<90°，推力轴承又可细分为：A、轴向接触轴承：＝90°，只用于承受轴向载荷；B、推力角接触轴承：45°<<90°主要承受大的轴向载荷，也能承受不大的径向载荷。

轴承寿命的计算

轴承寿命的计算方式一、轴承寿命的基本概念根据最新的滚动轴承疲劳寿命理论，一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承，只要其承受的负荷足够轻松（不大于该轴承相应的某个持久性极限负荷值），则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。

因此，只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大，绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承，轴承的润滑充分而又恰到好处，润滑剂绝对纯正而无杂质，并且不会老化变质……，则这个轴承将会无限期地运转下去。

这个理论的重大意义不仅在于它提供了一个比ISO寿命方程更为可靠的预测现代轴承寿命的工具，而且在于它展示了所有滚动轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力，并展示了开发这种潜力的途径，因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。

但是，轴承的无限只有在实验室的条件下才有可能“实现”，而这样的条件对于在一定工况下现场使用的轴承来说，既难办到也太昂贵。

现场使用轴承，其工作负荷往往大于其相应的疲劳持久性极限负荷，在工作到一定的期限后，或晚或早总会由于本身材料达致电疲劳极限，产生疲劳剥落而无法继续使用。

即使某些轴承的工作负荷低于其相应的持久性极限负荷，也会由于难以根绝的轴承污染问题而发生磨损失效。

总之，现场使用中的轴承或多或少总不能充分具备上述实验室所具备的那些条件，而其中任一条件稍有不足，都会缩短轴承的可用期限，这就产生了轴承的寿命问题。

一般地说，滚动轴承的寿命是指滚动轴承在实际的服务条件下（包括工作条件、环境条件和维护和保养条件等），能持续保持满足主动要求的工作性能和工作精度的特长服务期限。

二、可计算的轴承寿命类别滚动轴承的失效形式多种多样，但其中多数失效形式迄今尚无可用的寿命计算方法，只有疲劳寿命、磨损寿命、润滑寿命和微动寿命可以通过计算的方法定量地加以评估。

1、疲劳寿命在润滑充分而其他使用条件正常的情况下，滚动轴承常因疲劳剥落而失效，其期限疲劳寿命可以样本查得有关数据，按规定的公式和计算程序以一定的可靠性计算出来。

滚动轴承的校核计算及公式

静止轴承、缓慢摆动或转速极低的轴承,安全系数可参考表1７-9选取。ﻫ
旋转轴承的安全系数S０可参考表17-10。若轴承转速较低,对运转精度和摩擦力矩要求不高时，允许有较大的接触应力,可取Ｓ0<1。推力调心滚子轴承，不论是否旋转，均应取S0≥4。
表17－9轴承静载荷安全系数S0（静止或摆动) ﻫ
表１7-10旋转轴承的安全系数Ｓ0ﻫ
Cε×1=Pε×L1０
Ｌ１0=(Ｃ／P)ε１06ｒ(1７．6）
若轴承工作转速为nr/mｉn，可求出以小时数为单位的基本额定寿命
ｈ(17.7）
应取L10≥Lｈ'。Lh'为轴承的预期使用寿命。通常参照机器大修期限的预期使用寿命。
ﻫ若已知轴承的当量动载荷P和预期使用寿命Lｈ',则可按下式求得相应的计算额定动载荷Ｃ'，它与所选用轴承型号的C值必须满足下式要求
2.轴承作用力在轴上的作用点ﻫ
轴上支点是在滚动体与滚道接触点法线与轴线交点上，见图１7-８。图中的O,距外端面的距离为a，此值可查手册。ﻫﻫ"７"类轴承O点如图１7－8所示。
图17-8
3.轴向力的计算ﻫﻫ分析角接触轴承所受的轴向载荷要同时考虑由径向力引起的附加轴向力和作用于轴上的其他工作轴向力,根据具体情况由力的平衡关系进行计算。ﻫﻫ图17-9中,FR和FA分别为作用于轴上的径向和轴向载荷,两轴承的径向反力为Fr1及Ｆｒ２,相应产生的附加轴向力则为Fs1和Fs2。作用于轴上的各轴向力如图1７-１０。
滚动轴承的校核计算及公式
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滚动轴承的校核计算及公式

滚动轴承的校核计算及公式

滚动轴承的校核计算及公式1 基本概念1．轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。

批量生产的元件，由于材料的不均匀性，导致轴承的寿命有很大的离散性，最长和最短的寿命可达几十倍，必须采用统计的方法进行处理。

2．基本额定寿命：是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号L10（r）或L10h（h）表示。

3．基本额定动载荷（C）：基本额定寿命为一百万转（106）时轴承所能承受的恒定载荷。

即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作106 转而不发生点蚀失效，其可靠度为90%。

基本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。

4．基本额定静载荷（径向C0r，轴向C0a）：是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。

在设计中常用到滚动轴承的三个基本参数：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr（径向）或Ca（轴向），满足一定静强度要求的基本额定静强度C0r（径向）或C0a（轴向）和控制轴承磨损的极限转速N0。

各种轴承性能指标值C、C0、N0等可查有关手册。

2 寿命校核计算公式图17-6滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低，寿命与载荷的关系曲线如图17-6，其曲线方程为PεL10=常数其中 P-当量动载荷，N；L10-基本额定寿命，常以106r为单位（当寿命为一百万转时，L10=1）；ε-寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3。

由手册查得的基本额定动载荷C是以L10=1、可靠度为90%为依据的。

由此可得当轴承的当量动载荷为P时以转速为单位的基本额定寿命L10为Cε×1=Pε×L10L10=(C/P)ε 106r (17.6)若轴承工作转速为n r/min，可求出以小时数为单位的基本额定寿命h （17.7）应取L10≥L h'。

L h '为轴承的预期使用寿命。

通常参照机器大修期限的预期使用寿命。

轴承校核计算计算表

序表派生轴向力Fd计算步骤参数数值备注与图示轴向力Fae(N)(向左为正)400径向力Fre(N)900切向力Fte(N)2200表1 轴承预期计算寿命轮节圆d(mm)314距离a(mm)200距离b(mm)320左轴承径向力Fr1(N)1512.62右轴承径向力Fr2(N)875.66200Fa1=Fa2=Fa 轴承类型7000AC 左轴承派生轴向力Fd1(N)1028.58右轴承派生轴向力Fd2(N)595.45根据Fae判断被压紧轴承左侧轴承被压紧表2 径向动载荷系数X和轴左轴承轴向力Fa1(N)995.45右轴承轴向力Fa2(N)595.45轴承型号(查样本)7207C 基本额定静载荷C0(N)20000估算e值(首次取0.45)0.4在左侧填入数值估算左Fd1(N)605.05估算右Fd2(N)350.26根据Fae判断被压紧轴承右侧轴承被压紧右轴承轴向力Fa2(N)1005.05左轴承轴向力Fa1(N)605.05右轴承Fa2/C00.0503左轴承Fa1/C00.0303右轴承e20.4220左轴承e10.4013右轴承派生轴向力Fd2(N)369.51左轴承派生轴向力Fd1(N)607.01右轴承轴向力Fa2(N)1007.01左轴承轴向力Fa1(N)607.01轴承型号32206圆锥滚子轴承Y1值1.6圆锥滚子轴承左轴承派生轴向力Fd1(N)472.69调心滚子轴承右轴承派生轴向力Fd2(N)273.64调心球轴承根据Fae判断被压紧轴承左侧轴承被压紧已知条件轴承校核计算合集序：典型轴承模型受力分析说明：此模型广泛应用于齿轮或皮带/链传动。

(1)当为直齿轮或皮带/链轮时，轴向力Fae=0；(2)当为齿轮传动时，径向力Fre为齿轮的重力；当为皮带轮时，Fre为重力和预紧力的合力；(3)切向力Fte可以通过转矩T求得，T=Fte*d/2。

圆锥滚子轴承不经常使用的仪器间断使用轴承径向力每天8h运转两端为深沟球轴承时轴向力Fa(N)两端为7000C时的轴向力深沟球轴承角接触轴承两端为7000AC 或7000B时的轴向力24H连续运作机械轴承类型e平均值=0.4116两端为圆锥滚子轴承时的轴向力Fre Fae Fte a b d 将此值填入再次计算Fae Fae 面朝面安装背靠背安装12Y F F r d左轴承轴向力Fa1(N)673.64表3 轴承载荷系数fp 右轴承轴向力Fa2(N)273.64步骤参数取值备注径向载荷Fr(N)5500表4 温度系数ft轴向载荷Fa(N)2500工作温度(℃)转速n(r/min)1250ft预期计算寿命Lh(h)5000参考表1要求轴承孔径(mm)50表5 NHK深沟球轴承样本轴承型号6310基本额定动载荷Cr(N)62000基本额定静载荷C0(N)38500相对轴向载荷Fa/C00.0649e值0.2649表2附1自动计算轴径载荷比Fa/Fr0.45对比Fa/Fr与e Fa/Fr＞e 径向动载荷系数X 0.56表2轴向动载荷系数Y1.6338表2附1自动计算NHK圆锥滚子轴承样本载荷系数fp1.2表3温度系数ft1表4当量动载荷P(N)8597.30P=fp(XFr+YFa)指数ε3.00所需基本额定动载荷C61997.25C≤Cr 计算寿命Ls(h)5000.66Ls≥Lh NHK角接触球轴承样本步骤参数取值备注径向载荷Fr(N)5500轴向载荷Fa(N)2500转速n(r/min)1250预期计算寿命Lh(h)5000参考表1要求轴承孔径(mm)30确定轴承类型圆锥滚子轴承(3系)轴承型号32206基本额定动载荷Cr(N)52000基本额定静载荷C0(N)60000圆锥滚子轴承e值0.38圆锥滚子轴承Y1值 1.6子轴承时的轴向力载荷性质将以上计算的Fr和Fa的较大值带入下方对应表格计算无/轻微冲击深沟球轴承(6系)校核计算中等或中等惯性冲已知条件强大冲击已知条件1,按安装尺寸或受力分析初选轴承查样本，如表52,计算当量动载荷P3，校核轴承额定动载荷或使用寿命轴承额定动载荷Cr满足要求寿命满足要求，可以使用校核基本额定动载荷C=校核寿命Lh，二者等效，校核其一即可圆锥滚子轴承(3系)或角接触球轴承(7系)校核计算1,按安装尺寸或受力分析初选轴承查样本，如表57系不用填若不合格则重新选择型号若不ε61060h L n t f P C ⨯⨯=ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=P Cr t f n Ls 60610相对轴向载荷Fa/C00.0417轴径载荷比Fa/Fr0.45系数e0.3800对比Fa/Fr与e Fa/Fr＞e 径向动载荷系数X 0.4表2轴向动载荷系数Y1.6000载荷系数fp1.2表3温度系数ft1表4NHK圆柱滚子样本截图当量动载荷P(N)7440.00P=fp(XFr+YFa)指数ε3.33所需基本额定动载荷C44033.41C≤Cr 计算寿命Ls(h)8703.76Ls≥Lh 步骤参数取值备注径向载荷Fr(N)5500此处只考虑轴向载荷转速n(r/min)1250预期计算寿命Lh(h)5000参考表1要求轴承孔径(mm)40载荷系数fp1.2表3温度系数ft 1表4当量动载荷P(N)6600.00P=fp*Fr 指数ε3.33所需基本额定动载荷C39061.90初选选择轴承型号N208基本额定动载荷Cr(N)43500基本额定静载荷C0(N)43000计算寿命Ls(h)7157.42Ls≥Lh步骤参数取值备注径向载荷Fr(N)5500轴向载荷Fa(N)2500转速n(r/min)1250预期计算寿命Lh(h)5000参考表1要求轴承孔径(mm)50轴承型号基本额定动载荷Cr(N)基本额定静载荷C0(N)3,寿命计算寿命满足要求，可以使用2,计算当量动载荷P3，校核轴承额定动载荷或使用寿命轴承额定动载荷Cr满足要求寿命满足要求，可以使用校核基本额定动载荷C=校核寿命Lh，二者等效，校核其一即可圆柱滚子轴承(N系)选型计算已知条件1,计算轴承额定动载荷2,轴承选型查样本，如表5其他轴承校核计算已知条件1,按安装尺寸或受力分析初选轴承查样本，如表5不合格则重新选择型号若ε61060h L n t f P C ⨯⨯=ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=P Cr t f n Ls 60610ε61060h L n t f P C ⨯⨯=ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=P Cr t f n Ls 60610相对轴向载荷Fa/C0#DIV/0!e值表2附1自动计算轴径载荷比Fa/Fr0.45对比Fa/Fr与e Fa/Fr＞e 径向动载荷系数X 表2轴向动载荷系数Y表2载荷系数fp1.2表3温度系数ft1表4当量动载荷P(N)P=fp(XFr+YFa)指数ε球轴承 3.00所需基本额定动载荷C0.00C≤Cr 计算寿命Ls(h)#DIV/0!#DIV/0!附图1 双支点各单向固定附图1 一端固定一端游动说明：1，轴承类型的选择：a 载荷：滚子轴承用于较大载荷，球轴承用于中轻载荷；纯径向载荷一般用深沟球轴承、圆柱棍子轴承、滚针轴承；纯轴向载荷可选用推力轴承(较小的纯轴向载荷可选用推力球球轴承，较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承)；径向载荷+不大的轴向载荷可选用深沟球、角接触球(70000C\70000AC)、圆锥滚子(α=10~18°)；径向载荷+较大的轴向载荷可选用角接触球(70000AC/70000B)、圆锥滚子(α=27~30°)、向心轴承+推力轴承组合。