机械设计-滚动轴承13-5.ppt

§13-5 滚动轴承尺寸的选择 一、失效形式和基本额定寿命 1、疲劳点蚀（最常见） 2、塑性变形（低速轴承） 寿命计算 静载荷计算 轴承承受的载荷 轴承寿命要求 可靠性的要求 决定了滚动轴承尺寸 动载荷 静载荷 失效形式不同 滚动轴承的载荷 3、早期磨损 4、胶合 5、轴承元件破裂 维护保养不当而造成 * 轴承在一定转速下，其中任何零件出现点蚀前的转数或工作小时数。 寿命： 一、失效形式和基本额定寿命 20 5 10 15 50 100 0 R(%) 轴承的寿命曲线 L/(1×106 r) 对一组同一型号的轴承，由于材料、热处理和工艺等很多随机因素的影响，即使在相同条件下运转，寿命也不一样，有的甚至相差几十倍。因此，对一个具体的轴承，很难预知其确切的寿命。实验表明：寿命与可靠性有关。如图： 可靠度：一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分比。 单位：百万转（106r），或小时。 即：寿命为1百万转时，可靠度为90%，寿命为5百万转时，可靠度只有50%。 * 出现点蚀前的转数或工作小时数 寿命： 基本额定寿命： 一个轴承达到基本额定寿命的概率是 %。 90 一组轴承中，90%的轴承出现点蚀前 工作的转数或工作小时数。（ 或 ） 一、失效形式和基本额定寿命 * 常数 = e 10 L P P 1 2 3 4 P L C 球轴承： ? =3 滚子轴承 ：? =10/3 当基本额定寿命L10=106转时，轴承所能承受的载荷值称基本额定动载荷，C /kN。 二、基本额定动载荷 三、寿命计算公式 * 例1 轴承基本额定动载荷C=51.5kN，Fr=12 000 N 求L10=? Fr =128.4 Fr Fa P=? * 当量动载荷是与实际载荷等效的假想载荷。 对于只承受径向力的向心轴承 对于只能承受轴向力的推力轴承 对于同时承受径向力和轴向力的轴承 径向和轴向载荷系数 载荷系数 N类 四、滚动轴承的当量动载荷 P= XFr+Y Fa fp( ) * 表示轴向力较大，计算P时应考虑Fa 表示轴向力较小，计算P 时可忽略Fa e－判断系数, e 值大的轴承，承受轴向载荷的能力高。 对单列 3、6、7 类 轴承：X、Y=? α 当 时, 当 时， X=1,Y=0 P=fp Fr * 轴 承 类 型 Fa /Cor e 单列轴承 双列轴承 （成对安装单列轴承） Fa /Fre Fa / Fr ≤ e Fa /Fr e Fa /Fr ≤ e X Y X Y X Y X Y ? 深沟球轴承 （60000型） 0.084 0.11 0.17 0.28 0.28 0.30 0.34 0.38 ? 0.56 1.55 1.45 1.31 1.15 1 0 0.56 1.45 1 0 角 接 触 球 轴 承 a=15° (70000C型) 0.058 0.087 0.12 0.17 0.29 0.43 0.46 0.47 0.50 0.55 ? ? 0.44 1.30 1.23 1.19 1.12 1.02 ? ? 1 ? ? 0 ? ? 0.72 2.11 2.00 1.93 1.82 1.66 ? ? 1 1.46 1.38 1.34 1.26 1.14 a=25 (70000AC型) — 0.68 0.41 0.87 1 0 0.67 1.41 1 0.92 a=40 (70000B型) — 1.14 0.35 0.57 1 0 0.57 0.93 1 0.55 表13-5 系数X和Y * Fr Fr Fri 五、角接触轴承的轴向载荷Fa计算 * Fr α 计算时派生轴向力Fd = ××· Fr 式给出 Fr Fr * 表13-7 约有半数滚动体接触时派生轴向力Fd的计算公式 圆 锥 滚 子 轴 承 角 接 触 球 轴 承 70000C (a＝15o) 70000AC (a＝25o) 70000B (a＝40o) Fd=Fr /(2Y) Fd =e Fr Fd =0.68 Fr Fd=1.14Fr * 1 2 正装 五、角接触轴承的轴向载荷Fa计算 * 1 2 如果 ， 轴上合力方向 轴承1被压紧，有 轴承2被放松，无 对于轴 轴承1： 轴承2： * 1 2 如果 ， 轴承2被压紧，有 轴上合力方向 轴承1被放松，无 松边轴承： 紧边轴承： * 1 2 角接触轴承Fa的求法： 1.根据轴向合力方向判定“压紧”和“放松” 轴承； 2. 松轴承的轴向力Fa= 自身的派生轴