轴承选型计算教学课件.ppt

* * 3, 滚动轴承类型的选择 (1)、根据载荷的大小及性质 载荷大或冲击大－选滚子轴承（线接触）； 径向、轴向载荷－角接触球轴承(7)或圆锥滚子轴承(3) 轴向载荷不大时，可用深沟球轴承 载荷小或冲击小－选球轴承（点接触） ； (2)、根据载荷的方向 纯径向载荷－选深沟球轴承（6）、圆柱滚子轴承（N) 纯轴向载荷－选推力轴承（5 或 8 ） (3)、根据转速的高低 转速高－选球轴承； 转速低－选滚子轴承； (4)、根据回转精度 精度要求高－选球轴承； (5)、根据调心性能 轴刚性差、轴承座孔同轴度差或多点支承 —— 选调心轴承（ “1” 类 或 “2” 类 ）； §11-5 滚动轴承的寿命计算 一、滚动轴承的载荷分析 各滚动体上的受力情况如何？ Fa Qi Qj 当轴承仅受到纯轴向力 Fa 作用时： 载荷由各滚动体平均分担，即： Qi ＝ Qj 当轴承仅受到纯径向力 Fr 作用时： 接触点产生弹性变形，内圈下沉δ， Fr δ Q2 Qmax Q1 Q2 Q1 最多只有半圈滚动体受载。 承载区各滚动体的变形量不同，受载大小也不同。 对于点接触轴承： 对于线接触轴承： 滚动体与套圈滚道接触点的接触应力是变应力， 因此： 可看成脉动循环变应力。 全部滚动体个数 滚动体表面、套圈滚道都可能发生点蚀。 二、滚动轴承的失效形式 1、疲劳点蚀 —— 最主要的失效形式 防止点蚀破坏，是计算滚动轴承的主要目的。 接触应力过大，元件表面出现较大塑性变形。 2、塑性变形 —— 低速轴承的主要失效形式 原因是载荷过大或冲击载荷作用。 3、磨损、胶合、保持架断裂等 使用维护不当而引起的，属于非正常失效。 三、设计准则 一般转速的轴承 转速极低或仅作缓慢摆动的轴承 — 进行寿命计算，防止点蚀破坏 — 按静强度计算，防止塑性变形 四, 滚动轴承的寿命计算公式 (一)、基本概念 ● 轴承寿命 轴承中任一元件 出现疲劳点蚀 前所经历的总转数或总工作小时数。 ● 基本额定寿命 一批相同 的轴承，在相同的条件下运转，其中90％ 的轴承不发生疲劳点蚀 前所经历的总转数或总工作小时数。 90％ 10％ 用 L10 表示。 完好 按基本额定寿命选用轴承，可靠性为90％ 注意：额定寿命随运转条件而变化。 比如：外载增大，额定寿命降低。 因此，基本额定寿命并不能直接反映轴承的承载能力。 ● 基本额定动载荷 规定轴承在 基本额定寿命L10 为 106 转 时，所能承受的最大载荷，用 C 表示。 即：在C 的作用下，运转 106 转 时，有10％的轴承出现点蚀，90％的轴承完好。 额定动载荷越大 轴承的承载能力越大 对于具体轴承，C 为定值，按手册查取。 (二)、寿命计算 目的 — 根据工作条件和设计要求，选择合适的轴承尺寸。 L10 106r P C P1 1 L1 轴承的疲劳曲线 L2 P2 载荷与额定寿命的关系曲线： 式中：P 为当量动载荷； L10为P 作用下的额定寿命。 ε为寿命指数，球轴承ε ＝3，滚子轴承ε ＝10/3 。 C r － 向心轴承的基本额定动载荷，称为径向基本额定动载荷。 C a － 推力轴承的基本额定动载荷，称为轴向基本额定动载荷。 所以： 实际计算时，常用小时数表示轴承的额定寿命： 轴承的转速 或： －已知轴承的C 以及P，计算额定寿命 －根据预期寿命Lh′以及P，计算所需 的C ′ 当工作温度高于120℃时，C 值会下降，用温度系数 ft 修正： 预期寿命 当载荷为额定动载荷C 时： 所需额定动载荷 或： 寿命计算时，应满足： (三)、当量动载荷 P 的计算 计算寿命 预期寿命 或： 所选轴承的额定动载荷 所需的额定动载荷 对于向心轴承，C 为径向载荷； 对于推力轴承，C 为轴向载荷。 但轴承可能同时承受径向载荷Fr 和轴向载荷 Fa。 Fa Fr 为了与 C 在相同的条件下进行比较，引入当量动载荷的概念。 当量动载荷：一假想载荷，与C 同类型，它对轴承的作用与实际载荷的作用等效。用 P 表示。 计算式： X － 径向系数 Y － 轴向系数 查表8-7 X、Y 的作用是将Fr、Fa 折合成当量动载荷。 实际工作条件下，需引入载荷系数 fp 修正 P： X、Y 取决于：Fa/Fr 和参数 e 。 若： Fa/Fr ＞ e X ≠ 0、Y ≠ 0 若： Fa/Fr ≤ e X ＝ 1、Y ＝ 0 参数 e 根据 Fa/C0 确定，它反映了轴承承受轴向载荷的能力。 基本额定静载荷 对于只能承受径向力的向心轴承（如圆柱滚子轴承）： 对于只能承受轴向力的推力轴承（如推力球轴承）： 或： (四)、向心角接触轴承轴向载荷 Fa 的计算 1、角接触轴承的派生轴向力 S S Fr Qi Ri Si 轴承径向载荷 F