滚动轴承的寿命计算.ppt

第35讲?滚动轴承的寿命计算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§17—5 滚动轴承尺寸的选择固定圈: 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L 10: 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 10 6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: 常数?? LC常数????C LP P C1 234 = L 106208 ??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 f t表13—4 6 10 10 )(???P CL ??)( 16667 )( 60 10 L h??(转) (h ) 四. 当量动载荷P 轴承寿命计算公式 P=f P( X Fr +Y Fa ) P=f P( X Fr + YFa ) X、Y-径向、轴向载荷系数查表(13-5) f P -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f 0 Fa /C 0r f 0 = 查e └角接触球轴承—按 Fa /C 0 查e (C 0-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= f PR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=f P 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、C 0 ⑷验算寿命: 计算轴承载荷→查e、X、 Y →计算 P→计算 L h →分析轴承是否合格只能承受纯轴向载荷的轴承( 5类) :P=f P Fa 例1:已知齿轮轴采用一对 6211 轴承,已知轴承载荷R 1 =3500 N, Fa 1 =1606 N, R 2 =2500 N, Fa 2=0 f P= ,试求 P 1、P 2。解: 查得: C 0 =29200 N ①查e: ②求X、Y:③求P : f 0 Fa 1 /C 0 = × 1606/29200 = →e 1在 ~ 之间,插值得 e 1 = Fa 1 /R 1 = 1606/3500 = >e X 1 = , Y 1 = ∵ Fa 2 =0 X 2 =1 , Y 2 =0 P 1 =f P (X 1R 1 +Y 1 Fa 1 )=( × 3500+ × 1606) =5628 N P 2 =f PR 2 = × 2500=3000 N ∵P 1>P 2∴1轴承危险, 计算 1的寿命?? 8085 .003 .1689 .003 .1 26 .028 .028 .0 1?????e五. 轴承的轴向载荷 F - (6 、1 、2类) F ae1212 F ae ??F (3、7类) └一端固定、一端游动 F a1 = F ae , F a2 =0 F ae指向者受力 Fa 1 =0 , Fa 2 = F