滚动轴承的寿命计算.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,35,讲,滚动轴承的寿命计算,二 轴承元件上的载荷及应力变化,一 轴承工作时元件上的载荷分布,175,滚动轴承尺寸的选择,固定圈：,滚动体滚过便受力，大小,不变稳定的脉动循环载荷 图,137 b,当轴承承受径向力,Fr,时，,上半圈不受载,下半圈受载,滚动体受力不均匀受力变化：小大小,承载区,滚动体,动圈,在承载区，载荷零逐渐增大到最大，再,逐渐减少到零,图,137 a,135,滚动轴承尺寸选择,三 轴向载荷对轴承元件载荷分布的影响,一 滚动轴承的失效形式及基本额定寿命,(1),疲劳破坏,(,点蚀,)2),过大塑性变形,疲劳接触应力,极低、较大,静强度计算,(3),磨损、胶合、内外圈和保持架破损不正常,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,（一）失效形式,寿命计算,（二）轴承的寿命,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。,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。,1.,轴承寿命：,寓意,：,一批,轴承中有,90,的寿命将比其基本额定寿命长,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,10,2.,基本额定寿命,10,：,滚动轴承的预期,寿命 表,133,基本额定动载荷：,当轴承基本额定寿命为,10,转时，,轴承能承受的最大载荷，用,C,表示。,二,.,滚动轴承的基本,额定动载荷,C=,Cr,径向载荷或分量,Ca,轴向载荷,三,.,滚动轴承寿命的计算公式,轴承寿命曲线：,P,C,1,2,3,4,=25.6,L,10,6208,失效率不同寿命不同,式中,：,n,转速,r,min,寿命指数 球轴承,滚子轴承,10/3,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,f,t,表,134,（转）,（,h,）,四,.,当量动载荷,轴承寿命计算公式,P,f,P,（,X,Fr,Y,Fa,）,P,f,P,（,X Fr,YFa,）,X,、,Y,径向、轴向载荷系数 查表,(13-5),P,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）,查判断系数,e,深沟球轴承,按,f,0,Fa/C,0r,f,0,=14.7,查,e,角接触球轴承,按,Fa/C,0,查,e,(,轴承的额定静载荷）,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 ,f,P,即：,X=1,Y=0,轴向力较大,要计,即：,X1,Y0,Fa/Fr,e,只能承受纯径向载荷的轴承（,N,、,NA,类）,P,f,P,Fr,设计轴承的基本方法：,由工作条件定轴承类型,0000,由结构定轴承直径,00,初选型号,查,C,、,C,0,验算寿命：,计算轴承载荷查,e,、,X,、,Y,计算,P,计算,L,h,分析轴承是否合格,只能承受纯轴向载荷的轴承（,5,类）：,P,f,P,Fa,例：已知齿轮轴采用一对,6211,轴承，已知轴承,载荷,1,=3500,，,Fa,1,=1606,，,R,2,=2500,，,Fa,2,=,f,P,1.2,，试求,P,1,、,P,2,。,解：,查得：,C,0,=29200,查,e,：,求,X,、,Y,:,求,:,f,0,Fa,1,/C,0,=14.71606/29200=0.8085,e,1,在,0.260.28,之间,插值得,e,1,=027,Fa,1,/R,1,=1606/3500=0.459,e,X,1,=0.56 ,Y,1,=1.7,Fa,2,=0 X,2,=1 ,Y,2,=0,P,1,=f,P,(X,1,R,1,+Y,1,Fa,1,)=1.2(0.563500+1.71606),=5628,P,2,=f,P,R,2,=1.22500=3000,P,1,P,2,轴承危险，计算,1,的寿命,五,.,轴承的轴向载荷,F,a,1.,径向轴承,(6,、,1,、,2,类,),F,ae,1,2,1,2,F,ae,F,d,2.,角接触轴承,(3,、,7,类,),一端固定、一端游动,F,a1,=F,ae,F,a2,=0,F,ae,指向者受力,Fa,1,=0 ,Fa,2,=F,ae,(1),派生轴向力,F,d,，在作用下,F,d,内外圈分离 成对使用,F,d,的大小查表,(13-7),两端固定,固定端受力,(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,正安装,（,X,型、面对面）,两轴承外圈的窄边相对,d,面对面,跨距减少,反安装,（,O,型、背对背）,两轴承外圈的宽边相对,d,背对背,跨距增大,F,d1,F,d2,F,d1,F,d2,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,(3),角接触轴承的轴向载荷,F,a1,、,F,a2,轴向载荷轴上外载荷,Fae ,F,a,？,轴承的派生轴向力,F,d,分析：,F,d1,+Fae,与,F,d2,比较,Fae,F,d1,F,d2,S,2,当,F,d1,+Fae,F,d2,当,F,d1,+Fae,F,d2,F,a1,=,F,a2,=,右边压紧,S,2,F,d1,+Fae,F,d2,+S,2,F,d1,F,d2,S,2,F,d1,Fae,F,d1,+Fae,S,1,F,d2,左边压紧,S,1,F,a1,F,a2,F,d1,S,1,F,d2,Fae,F,d2,S,1,Fae,F,d1,F,d2,Fae,F,d1,F,d2,当,F,d1,+Fae,F,d2,当,F,d1,+Fae,F,d2,右边压紧,左边压紧,计算轴向载荷的方法,:,画安装简图标明轴承的派生轴向力,F,d,方向,计算,F,d1,、,F,d2,根据,F,d1,、,Fae,、,F,d2,三者的关系判断压紧、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,F,d2,F,d1,Fae,2,1,R,2,R,1,右边压紧,左边压紧,判断压紧、放松端时要注意正、反装,例,:,一对反装,7312AC,轴承,R,1,5000N,R,2,8000N,，,Fae,2000N,，由,1,轴承指向,2,轴承，求,F,a1,、,F,a2,。,解：,画安装简图,F,d2,与,Fae,同向,求,F,d1,，,F,d2,求F,a1,，,F,a2,F,d2,Fae,5440,2000,7440N,F,d1,3400N,F,a1,F,d2,Fae,7440N,F,a12,F,d2,5440N,F,d1,0.68R,1,0.685000,3400N,F,d2,0.68R,2,0.688000,5440N,F,d1,F,d2,Fae,1,2,R,1,R,2,轴承,1,被压紧,轴承,2,被放松,六,.,轴承寿命计算步骤,求,R,1,、,R,2,例,:,接上题,如果,n,960r/min,f,P,1.2,求轴承寿命。,求,Fa,1,、,Fa,2,求,P,1,、,P,2,求,L,h,(C),解：查得,7212AC,轴承的,C,42800N,，,e,0.68,Fa,1,R,1,7440,5000,1.488,e,X,1,0.41,，,Y,1,0.87,P,1,f,P,(X,1,R,1,Y,1,A,1,),1.2(0.415000,0.877440),10227.36N,Fa,2,R,2,5440,8000,0.68=e,P,2,f,P,R,2,1.28000,9600N,X,2,1,Y,2,0,P,1,P,2,轴承危险,Fa,1,7440N,Fa,2,5440N,R,1,5000N,R,2,8000N,七 滚动轴承的静载荷,当量静载荷：,P,0,=X,0,F,r,+Y,0,F,a,按轴承静载能力选择轴承,C,0,S,0,P,0,S,0,查表,138,作业布置,P406 17-12,、,17-13,、,17-15,