13滚动轴承4-5.ppt

工作情况1 滚动轴承尺寸的选择1 滚动轴承尺寸的选择1 滚动轴承尺寸的选择1 滚动轴承尺寸的选择1 滚动轴承尺寸的选择1 滚动轴承尺寸的选择1 滚动轴承尺寸的选择1 滚动轴承尺寸的选择1 滚动轴承尺寸的选择7 滚动轴承尺寸的选择7 滚动轴承尺寸的选择8 滚动轴承尺寸的选择9 * 13-4 滚动轴承的工作情况 一、滚动轴承的载荷分布 　　滚动轴承工作时，并非所有滚动体都同时受载 　　滚动体同时受载的程度与轴承所受的径向力Fr和轴向力Fa大小有关。 FN0 FN1 FN1 Fr δ 　　 Fa /Fr愈大，同时受载滚动体数目愈多，一般以控制约半圈滚动体同时受载为宜。 13-4 滚动轴承的工作情况 二、轴承元件的载荷及应力变化 1、滚动体及动圈上某一点的载荷及应力 2、静圈上某一点的载荷及应力 结论： 滚动轴承的各个元件所受载荷为循环变载荷，其表面接触应力为循环变应力。 三、轴向载荷对载荷分布的影响 1、派生轴向力Fd：向心推力轴承在纯径向载荷Fr作用下会派生出一个轴向力，其大小与接触角а有关 　2）当受载滚动体增多时，平衡方程： 　1）若只有最下面一个滚动体受载时： 13-4 滚动轴承的工作情况 　轴承受外力：Fa ,Fr ; 总反力：F′Ni （ FNi ， Fdi ） 　3）由轴向力平衡方程（Σ为代数和）： 结论：为平衡派生轴力Fd ，所需的外力Fa 应大于Fr tgα. （或载荷角: Fa /Fr= tgβ tgα ） β 研究证明： 2、轴向力Fa与载荷分布的关系 　随着Fa ↑→游隙↓ →受载滚动体↑ 时，约有一半滚动体受载 时，全部滚动体受载 13-4 滚动轴承的工作情况 三、轴向载荷对载荷分布的影响 13-5 滚动轴承尺寸的选择 　　滚动轴承尺寸的选择取决于轴承承受的载荷、对轴承寿命要求以及可靠性的要求等。 一、滚动轴承的主要失效形式 1、疲劳点蚀（中、高速下运转的轴承） 2、塑性变形（低速重载或冲击载荷下） 3、磨损（磨粒磨损（多尘）、粘着磨损（高速）） 二、滚动轴承的设计准则 1、一般转速下运转的轴承 →按疲劳强度进行设计。即保证轴承在规定 的寿命期内不发生疲劳点蚀。 2、对于转速很低（n ≤10r/min)或在一定角度内缓慢摆动的轴承→按静 强度进行设计，即保证轴承在工作中不发生超过允许的塑性变形。 3、高速下运转的轴承→除按疲劳强度进行设计外，还应校核极限转速。 13-5 滚动轴承尺寸的选择 三、滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 　1. 滚动轴承的寿命：任意一个滚动体或套圈滚道出现疲劳点蚀之前的总转数（单位106）或在一定转速下的总工作小时数。—— 疲劳寿命。 　　滚动轴承的疲劳寿命的离散性很大 → 轴承的寿命/（106r） 　2. 基本额定寿命： 90％轴承未点蚀时的转数. 用L10表示。 （基本额定寿命下的可靠度为90％）。 3、基本额定动载荷：轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷值，用字母C 表示。 向心轴承为Cr 、推力轴承为Ca 三、滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 　4. 滚动轴承寿命的计算： 如果已知轴承的载荷P、转速n以及轴承的预期寿命L’h ，则所需轴承的基本额定动载荷为： 注：在高温下工作时，考虑温度系数 ft（表13-4）P320 13-5 滚动轴承尺寸的选择 四、滚动轴承的当量动载荷 　　轴承基本额定动载荷是在一定条件下通过试验确定的，其中的载荷条件为：向心轴承轴承承受纯径向载荷Fr ；推力轴承承受纯轴向载荷Fa 。 　　实际上，很多场合同时作用有Fa 和Fr。设选用向心推力轴承，在进行轴承寿命计算时，应把实际载荷折换为一当量动载荷P (该P作为一假想径向载荷，它与Fa 和Fr联合作用效果相同)。 式中：Fr、Fa —— 分别为轴承实际承受的径向载荷与轴向载荷 X、Y —— 分别为轴承的径向动载荷系数与轴向动载荷系数(查表13-5 p321） 13-5 滚动轴承尺寸的选择 考虑实际载荷波动的影响，再乘以载荷系数 f p 。 (查表13-6 p321） 查表13-5 时注意：先查判断系数e， Fa较小时不考虑其影响（适当Fa有利）。 举例： 解：由表13—5 e 在0.24 ~ 0.27之间 由插入法求得: Y=1.72 X = 0.56，Y=1.8 ~ 1.6 有一60000型轴承6312，C=81800 N， C0=51800 N， 已知： Fr= 5500 N, Fa= 2700 N, fP=1.2，试求 P=? 注意： Fr 与Fa 是轴承自身实