某型柴油机滚动轴承寿命(以平均有效压力计算).docx

某型柴油机轴承寿命计算
1100型柴油机采用“双滚”结构，前端轴承采用NF211E轴承，后端采用 6311轴承，在2014年新型冷凝机研发进行可靠性试验时发动机出现异响，经拆 检未发现零件异常，分析认为主轴承间隙超差为异响主因，故取不同厂某型柴油机轴承寿命计算
1100型柴油机采用“双滚”结构，前端轴承采用NF211E轴承，后端采用 6311轴承，在2014年新型冷凝机研发进行可靠性试验时发动机出现异响，经拆 检未发现零件异常，分析认为主轴承间隙超差为异响主因，故取不同厂家新轴承 到专业机构做检测，发现轴承间隙超差严重。另外1100型柴油机为较原型机行 程有所加长，所以主轴承所受作用力较原来更大，所以对轴承进行寿命计算。
一、柴油机参数
表一：各零件质量:
名称
质量（kg）
活塞

活塞销
（15 型）
活塞销挡圈（2）
（185 型）
活塞环（付）
（1100 型）
连杆（含衬套和螺栓）

连杆小头（JH）

连杆大头（JH）

连杆瓦（付）

往复运动质量mj
++++=
旋转运动质量mr
+=
已知零件参数及条件：
功率Pe：
Pe=
最高爆发压力：
Pz=8 MPa
活塞直径：
D=100 mm
连杆活塞组往复运动质量：
mj： kg
连杆组旋转运动质量：
mr= kg
曲拐半径：
R=50 mm
最咼转速：
n=2400 r/min
连杆长度：
L=168mm
二、轴承径向力计算
根据已知参数计算柴油机工作容积:
兀 x1002 x100
~4 x 106
=
平均有效压力:
n 30 •” P 30 x 4 c”小仆
P = e = =
me V • i • n x 2400
s
作用力:
兀 X D 2 兀 X 1002
W = P z X A = P z X ——= X一 =
me me 4 4
Wmax
Frl
69
65
Fr2
作用在6311轴承上的力为：
65Wmax 65 x
Frl 二 二 二 2682N
69+65 69+65
作用在NF211E轴承上的力为：
Fr2 二 69Wmax 二 69 X 5529・2 二 N
69+65 69+65
三、安全系数（载荷系数）
图1轴承的载荷-寿命曲线
图1是轴承的载荷-寿命曲线，它表示了载荷P与基本额定寿命厶。之间的关 系。此曲线用公式表示为：
l10=- ,
⑺ （10转） （式1）
式中：
P为当量动载荷（N）；
£为寿命指数，对于球轴承£ —3;对于滚子轴承£ —10/3。
实际计算时，常用小时数表示轴承寿命为:
io6 （cY
（h）
（式2）
式中：n为代表轴承的转速（r/min）。
温度的变化通常会对轴承元