作者：广州依纳 发表时间：2013-03-04
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| 滚动轴承尺寸的选择1.滚动轴承的失效形式(1) 疲劳点蚀在载荷作用下，滚动体和内外圈接触处将产生接触应力。当接触应力循环次数达到一定数值后，内外圈滚道或滚动体表面将形成疲劳点蚀，使轴承失去工作能力，即失效。 (2) 塑性变形在过大的静载荷或冲击载荷作用下，滚动体和内外圈滚道可能产生塑性变形，致使轴承不能正常工作而失效。(3) 磨损轴承在密封不可靠、润滑剂不清洁或多尘环境下工作时，轴承易产生磨粒磨损。2.滚动轴承的尺寸选择正常工作条件下的滚动轴承，绝大多数是因为疲劳点蚀而失效，所以滚动轴承应进行接触疲劳寿M计算。（1）基本额定寿M和基本额定动载荷① 寿M轴承中REN何一个元件出现疲劳点蚀以前运转的总转数，或轴承在一定转速下工作的小时数称为轴承的寿M。 ② 基本额定寿M一批同型号的轴承即使在同样的工作条件下运转，由于材料、热处理及加工因素等的影响，各轴承的寿M也不会完全相同。一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转数，或在一定转速下工作的小时数，称为轴承的基本额定寿M，分别以L10(106转为单位)和L10h(小时为单位)表示。③ 基本额定动载荷基本额定寿M为106转，即L10=1时轴承能承受的Z大载荷称为基本额定动载荷，用符号C表示。基本额定动载荷是衡量轴承抵抗疲劳点蚀能力的主要指标。如果轴承的基本额定动载荷大．则其抗疲劳点蚀的能力强。对于向心轴承，基本额定动载荷是指径向载荷，用Cr表示；对于推力轴承是指轴向载荷，以Ca表示轴承的基本额定动载荷值可由设计手册查得。（2）当量动载荷如果作用在轴承上的实际载荷是径向载荷Fr和轴向载荷Fa的复合作用时，为了计算轴承寿M时能与基本额定动载荷作等价比较，需将实际工作载荷转化为等效的当量动载荷P。在当量动载荷P作用下的寿M与实际工作载荷条件下的寿M相同。当量动载荷的计算公式如下：①向心轴承（"6"类、"1"类、"2"类）当Fa/Fr≤e时， P=fpFr当Fa/Fr>e时， P=fp(XFr+YFa)式中, fP为载荷系数，见表16-8；X、Y分别为径向载荷系数和轴向载荷系数，见表16-9；e为轴向载荷影响系数，见表16-9。②圆柱滚子轴承（"N"类）圆柱滚子轴承一般只能承受径向载荷，当量动载荷为 P=fpFr③推力轴承推力轴承只能承受轴向载荷，当量动载荷为 P=fpFa载荷系数fP载荷性质 举 例fP无冲击或轻微冲击 电机、汽轮机、通风机、水泵 1.0～1.2 中等冲击机床、车辆、内燃机、冶金机械、起重机械、减速器 1.2～1.8 强大冲击轧钢机、破碎机、钻探机、剪床 1.8～3.0当量动载荷的X、Y系数 C0r为径向基本额定静载荷，由产品目录查出。α具体数值由产品目录或有关手册查出。（3）滚动轴承的寿M计算公式大量试验证明，滚动轴承的寿M与轴承的基本额定动载荷、轴承所受的载荷（当量动载荷）等有关，其方程为PεL10=常数 因此滚动轴承的寿M计算基本公式为 若用给定转速n下的工作小时数来表示，则为 上述公式是在温度低于1000C的条件下得出的，当温度高于1000C时，会使额定动载荷C值调低，因而要引入温度系数fT得 式中[Lh] 为轴承的预期寿M，单位为h，可根据机器的具体要求或参考表确定。温度系数fT轴承的工作温度/ 0C 100 125 150 175 200 225 250 300 fT 1 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.60轴承预期寿M的参考值机 器 种 类预期寿M/小时不经常使用的仪器或设备 500 航空发动机 500 ～ 2000 间断使用的机器 中断使用不致引起严重后果的手动机械、农业机械等 4000 ～ 8000 中断使用会引起严重后果的机械设备，如升降机、输送机、吊车等 8000 ～ 12000 每日工作8小时的机器 利用率不高的齿轮传动、电机等 12000 ～ 20000 利用率较高的通风设备、机床等 20000 ～ 30000 连续工作24小时的机器 一般可靠性的空气压缩机、电机、水泵等 50000 ～ 60000 高可靠性的电站设备、给排水装置等 >100000 若以基本额定动载荷C表示，可得 例1（4）角接触轴承的轴向载荷计算(对于角接触球轴承“7”和圆锥滚子轴承“3”的轴向力求法)① 角接触轴承的内部轴向力负荷作用中 心 角接触轴承的内部轴向力Fs圆锥滚子轴承角接触球轴承(7000C)α=150(7000AC)α=250(7000B)α=400Fs=Fr/2YFs=eFr Fs=0.68Fr Fs=1.14Fr 两种情况： 则轴有右移的趋势，此时轴承Ⅱ由于被端盖顶住而压紧（简称紧端）；而轴承Ⅰ则被放松（称松端）。 由此得两轴承所受的实际轴向载荷分别为：轴承Ⅰ(松端)轴承Ⅱ(紧端) 轴有左移的趋势，此时轴承Ⅰ由于被端盖顶住而压紧（简称紧端），而轴承Ⅱ则被放松(称松端)。 轴承Ⅱ(松端) 轴承Ⅰ(紧端) 由以上分析，可得出角接触轴承的实际轴向载荷的计算方法要点：1）根据轴承的安装方式，确定内部轴向力的大小及方向；2）判断全部轴向载荷合力的方向，确定被压紧的轴承(紧端)及被放松的轴承(松端)；3）“紧端”轴承所受的实际轴向载荷，应为除了自身内部轴向力之外，其它所有轴向力的代数和；“松端”轴承所受的实际轴向载荷，等于自身内部轴向力。 |
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