第十三章 滚动轴承讲解.ppt

二、滚动轴承的失效形式和计算准则 1.失效形式 滚动轴承的失效形式主要有三种：疲劳点蚀、塑性变形和磨损 (1)疲劳破坏(点蚀) (2)过大塑性变形 ←疲劳接触应力→ ←ｎ极低、Ｆ较大 (3)磨损、胶合、内外圈和保持架破损→不正常 寿命计算 13.11 滚动轴承的工作情况分析及计算 2.计算准则 对于一般转速的轴承，即10r/minnnlim,如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。 对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式，因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速 对于低速轴承，即n1r/min，可近似地认为轴承各元件是在静盈利作用下工作的，其失效形式为塑性变形，应进行以下不发生塑性变形为准则的强度计算。 13.11 滚动轴承的工作情况分析及计算 三、滚动轴承的寿命计算 　　滚动轴承的寿命是指轴承的滚动体或套圈首次出现点蚀之前，轴承的转数或相应的运转小时数。显然，通常谈的滚动轴承寿命是指滚动轴承的疲劳寿命。 　　与一般结构件的疲劳寿命一样，滚动轴承的疲劳寿命的离散性也是相当大的（见右图）。 基本额定寿命：具有90％可靠度时轴承的寿命，用L10表示。 基本额定动载荷：使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。 13.11 滚动轴承的工作情况分析及计算 滚动轴承尺寸的选择4 　　在进行轴承寿命计算时，应把作用在轴承上的实际载荷转换为与确定轴承C值的载荷条件相一致当量动载荷（用字母P表示）。 各类轴承的当量动载荷可按下式计算： 式中：Fr与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 为了计及实际载荷波动的影响，可对当量动载荷乘上一个载荷系数 f p 。 载荷性质 载荷系数 f p 举　　　　例 无冲击或轻微冲击 1.0～1.2 电机、汽轮机、通风机、水泵等 中等冲击或中等惯性力 1.2～1.8 机床、车辆、动力机械、起重机、造纸机、选矿机、冶金机械、卷扬机械等 强大冲击 1.8～3.0 碎石机、轧钢机、钻探机、振动筛等 13.11 滚动轴承的工作情况分析及计算 只能承受纯径向载荷的轴承（N、NA类）P＝fP Fr 设计轴承的基本方法： ⑴由工作条件定轴承类型→×0000 ⑵由结构定轴承直径→ ×00×× ⑶初选型号 → ××× ×× →查C、C0 ⑷验算寿命： 计算轴承载荷→查e、X、Y →计算P→计算Lh →分析轴承是否合格 只能承受纯轴向载荷的轴承（5类）： P＝fP Fa 13.11 滚动轴承的工作情况分析及计算 例１：已知齿轮轴采用一对6211轴承，已知轴承载荷Ｒ1=3500Ｎ，Fa1=1606Ｎ，R2=2500Ｎ，Fa2=０fP＝1.2，试求P1、P2。 解：查得：C0=29200Ｎ ①查e ： ②求X、Y: ③求Ｐ: f0Fa1/C0 =14.7×1606/29200 = 0.8085 →e1在0.26~0.28之间,查值得 e1 = 0.27 Fa1/R1 = 1606/3500 = 0.459＞e X1=0.56 , Y1=1.7 ∵Fa2=0 X2=1 , Y2=0 P1=fP(X1R1+Y1Fa1)=1.2(0.56×3500+1.7×1606) =5628Ｎ P2=fPR2=1.2×2500=3000Ｎ ∵P1＞P2 ∴１轴承危险，计算1的寿命 四、轴承的轴向载荷Fa 1.径向轴承－ (6 、 1 、 2类) Fae 1 2 1 2 Fae Fd 2.角接触轴承 (3、7类) └ 一端固定、一端游动 Fa1= Fae , Fa2=0 Fae指向者受力 Fa 1=0 , Fa 2= Fae (1)派生轴向力F d ∵ ＞０，∴在Ｒ作用下→Fd →内外圈分离→ ∴成对使用 Fd的大小→查表(13-7) ┌ 两端固定→ →固定端受力 13.11 滚动轴承的工作情况分析及计算 松边 紧边 松边 紧边 角接触