滚动轴承的工作情况.ppt

二轴承元件上的载荷及应力变化
一轴承工作时元件上的载荷分布
§13—4 滚动轴承的工作情况
固定圈:滚动体滚过便受力,大小
不变→稳定的脉动循环载荷图13—7 b
⑴当轴承承受径向力Fr时,
上半圈不受载下半圈受载
⑵滚动体受力不均匀→受力变化:小→大→小
承载区
滚动体
动圈
}在承载区,载荷零逐渐增大到最大,再
逐渐减少到零图13—7 a
§13—5 滚动轴承尺寸选择
三轴向载荷对轴承元件载荷分布的影响
一滚动轴承的失效形式及基本额定寿命
(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
→静强度计算
(3)磨损、胶合、内外圈和保持架破损→不正常
结论:
角接触轴承承受轴向载荷时→受载滚动体数
目增多→承载能力提高→宜承受联合载荷
(一) 失效形式
寿命计算
(二) 轴承的寿命
轴承中任一元件出现疲劳点蚀前,一个套圈相对另一套圈的转数或工作小时数。
指一批相同的轴承,在相同运转条件下,有90%的轴承没有发生疲劳点蚀前的转数或总工作小时数。
:
寓意:⑴一批轴承中有90%的寿命将比其基本额定寿命长
⑵一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率有
90%,失效率为有10%
2. 基本额定寿命L10:
滚动轴承的预期寿命表13—3
基本额定动载荷:
当轴承基本额定寿命为106转时,
轴承能承受的最大载荷,用C表示。
二. 滚动轴承的基本额定动载荷
C ={
Cr——径向载荷或分量
Ca——轴向载荷
三. 滚动轴承寿命的计算公式
轴承寿命曲线:
P
C
1
2
3
4
=
L10
6208
失效率不同寿命不同
式中:n——转速 r/min
ε——寿命指数球轴承ε=3
滚子轴承ε=10/3
P——当量动载荷假定的载荷→与实际载荷相当
高温下轴承的C值将减少,引入温度系数ft 表13—4
(转)
(h )
四. 当量动载荷P
轴承寿命计算公式
P=fP(X Fr +YFa )
P=fP(X Fr +YFa )
X、Y-径向、轴向载荷系数查表(13-5)
fP -载荷系数,查表(13-6 )
Fr 、 Fa -轴承的径向、轴向力(注意区别轴上载荷)
①查判断系数e →
┌深沟球轴承—按f0Fa /C0r f0 = 查 e
└角接触球轴承—按Fa /C0 查 e
(C0-轴承的额定静载荷)
②判 Fa/Fr 与 e 的关系→定X、Y
Fa/Fr ≤e
-轴向力较小,可忽略不计,只计R →
P=fPR 即:X=1 , Y=0
-轴向力较大,要计即:X≠1, Y≠0
Fa/Fr >e
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
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=0
fP=,试求P1、P2。
解:查得:C0=29200N
①查e :
②求X、Y:
③求P:
f0Fa1/C0 =×1606/29200 =
→~,插值得 e1 =
Fa1/R1 = 1606/3500 = >e
X1= , Y1=
∵Fa2=0 X2=1 , Y2=0
P1=fP(X1R1+Y1Fa1)=(×3500+×1606)
=5628N
P2=fPR2=×2500=3000N
∵P1>P2 ∴1轴承危险,计算1的寿命
五. 轴承的轴向载荷Fa
- (6 、 1 、 2类)
Fae
1
2
1
2
Fae
Fd
(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
(2)安装型式(成对使用)
角接触轴承应成对使用→以抵消派生轴向力和避
免轴产生轴向窜动
①正安装( X 型、面对面)→
两轴承外圈的窄边相对→Fd面对面
跨距减少
②反安装( O型、背对背)→
两轴承外圈的宽边相对→Fd背对背