軸承使用壽命計算方法?

1、軸承壽命

在一定載荷作用下,軸承在出現點蝕前所經歷的轉數或小時數,稱為軸承壽命。

由於製造精度,材料均勻程度的差異,即使是同樣材料,同樣尺寸的同一批軸承,在同樣的工作條件下使用,其壽命長短也不相同。若以統計壽命為1單位,最長的相對壽命為4單位,最短的為0.1-0.2單位,最長與最短壽命之比為20-40倍。

為確定軸承壽命的標準,把軸承壽命與可靠性聯絡起來。

2、額定壽命

同樣規格(型號、材料、工藝)的一批軸承,在同樣的工作條件下使用,90%的軸承不產生點蝕,所經歷的轉數或小時數稱為軸承額定壽命。

3、基本額定動載荷

為比較軸承抗點蝕的承載能力,規定軸承的額定壽命為一百萬轉(106)時,所能承受的最大載荷為基本額定動載荷,以C表示。

也就是軸承在額定動載荷C作用下,這種軸承工作一百萬轉(106)而不發生點蝕失效的可靠度為90%,C越大承載能力越高。

對於基本額定動載荷

(1)向心軸承是指純徑向載荷

(2)推力球軸承是指純軸向載荷

(3)向心推力軸承是指產生純徑向位移得徑向分量

軸承使用壽命計算方法

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軸承壽命的計算公式

1.以208軸承為物件,進行大量的試驗研究,建立了載荷與壽命的數字關係式線。 式中:

L10--軸承載荷為P時,所具有的基本額定壽命(106轉)

C--基本額定動載荷 N

ε--指數

對球軸承:ε=3

對滾子軸承:ε=10/3

P--當量動載荷(N)

把在實際條件下軸承上所承受的載荷: A、R ,轉化為實驗條件下的載荷稱為當量動載荷,對軸承元件來講這個載荷是變動的,實驗研究時,軸承壽命用106轉為單位比較方便(記數器),但在實際生產中一般壽命用小時表示,為此須進行轉換

L10×106=Lh×60n

所以 滾動軸承壽命計算分為:

1、已知軸承型號、載荷與軸的轉速,計算Lh;

2、已知載荷、轉速與預期壽命,計算C ,選取軸承型號。 通常取機器的中修或大修界限為軸承的設計壽命,一般取Lh'=5000,對於高溫下工作的軸承應引入溫度係數ft

Ct=ftC

t ≤120 125 150 200 300 ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60

上兩式變為: 對於向心軸承 對於推力軸承

軸承使用壽命計算方法

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2.、當量動載荷P的計算

在實際生產中軸承的工作條件是多種多樣的,為此,要把實際工作條件下的載荷折算為假想壽命相同的實驗載荷--當量載荷。

對於N0OOO、NU0OOO、NJ0OOO、NA0000只承受徑向載荷:Pr=Rfp 對於51000、52000只承受軸向載荷:Pa=Afp

對於其它型別軸承2OOOO、lOO00、20OOO、60000、70000、30000、29000

Pr=fp(XR+YA)

式中:

R--軸承實際上承受的徑向載荷

A--軸承實際上承受的軸向載荷

x--徑向折算載荷係數

Y--軸向折算載荷係數

fp--載荷係數,考慮載荷和應力的變化、機器慣性等

軸承使用壽命計算方法

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3.、向心推力軸承軸向載荷的計算

1.壓力中心

外圈是反力作用線與軸心線交點

對於向力推力軸承

式中: Dm=0.5(D十d)

對於跨度較大的軸,為簡化計算假設壓力中心在軸承寬度中心。

2.軸向載荷計算

首先介紹:軸承正裝圖13-13 b),鈾承反裝圖13-13a)

向心推力軸承承受徑向載荷時,要產生派生軸向力S,

按表13-7計算:

70000C:S=0.4R 70OOOAC:S=0.7R 70OOOB:S=R

30OOO:S=R/(2Y)

圖13--13所示為一對向心推力軸承支承的軸,其上作用載荷為 Fr、Fa

為計算出各軸承上的當量動載荷P必須首先求出R1、A1和R2、A2。根據Fr很容易求出R1、R2;而計算A1、A2時不僅考慮Fa,還應考慮派生軸向力 S1,S2

圖b)示為正裝,取軸、內圈和滾動體為分離體,在 Fr作用下,軸承外圈對分離體的支反力N分解為R、S

圖S2和Fa同向

如果 Fa+S2=S1

為保持平衡 A1=Fa+S2 A2=S1

2)如果 Fa+S2>S1時,則軸有向左竄動趨勢;為保持平衡,軸承上必受軸承外圈一個平衡力Fb1

軸承1被壓緊: A1=Fa+S2=S1+Fb1

軸承2被放鬆: A2=S1+Fb1-Fa=S2

3)如果 Fa+S2<S1時,則軸有向右竄動趨勢,軸承2被壓緊,軸承1放鬆,為保持平衡,軸承2上受軸承外圈平衡力Fb2

被壓緊軸承2:A2=S1-Fa=S2+Fb2

被放鬆軸承1:A1=Fa+S2+Fb2=S1

下面歸納30000、70000軸承計算軸向載荷A的方法:

(l)根據軸承安裝結構,先判明軸上全部軸向力合力的指向,分清被壓緊和放鬆軸承,合力由面指向背的軸承被壓緊。

(2)被壓緊軸承,軸向力 A等於除本身派生軸向力外,其它軸向力的代數和。

(3)被放鬆軸承,軸向力 A等於它本身派生軸向力

軸承使用壽命計算方法

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