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　　滚动轴承寿命计算辅导一、基本概念: ㈠、滚动轴承主要失效形式及设计准则: 1 、疲劳点蚀失效:是指滚动轴承的滚动体或内外圈上出现的点蚀斑点。设计准则:防止产生疲劳点蚀失效需进行寿命计算。 L h≧〔L h〕 2 、塑性变形失效:是指内外圈或滚动体产生过量的塑性变形。设计准则:防止产生塑性变形失效需进行静负荷计算。 P O≦〔P O〕 3 、磨损失效:是指内外圈或滚动体的过量磨损。设计准则:防止产生磨损失效需限制转速。 nmax ≦ nlim ㈡、滚动轴承寿命计算中的基本概念: 1 、滚动轴承寿命: 是指滚动轴承内外圈或滚动体在发生第一个疲劳点蚀前总转动次数或总工作时间。注:滚动轴承寿命是相当离散的,即同一批生产出的同类滚动轴承,其寿命相差很大。 2 、可靠度 R: 由于滚动轴承寿命的离散性, 需对生产的滚动轴承的进行抽样试验,以检验滚动轴承的合格率。设抽样试验件数为 N T, 在特定的载荷下进行加载试验。经过一个特定的时间(转次 L 或时间 L H )后,其中有 Nf 件发生点蚀。滚动轴承的可靠度 R: R= 注:滚动轴承的可靠度与试验中所加的载荷和试验时间有关。国标规定: ①、滚动轴承试验载荷 C: 对向心类和角接触类滚动轴承的试验载荷是纯径向载荷。 C=Cr(Fr) 对仅能承受轴向载荷的推力轴承的试验载荷是纯轴向载荷。 C=Ca(Fa) ②、试验时间: L=10 6 转次。③、在试验载荷为 C, 试验时间为 L=10 6 转次时, 滚动轴承的可靠度 R≧ 90% 时,滚动轴承合格。 3 、基本额定寿命 L或 Lh: 滚动轴承的额定寿命是指滚动轴承在可靠度 R=90% ,试验载荷为C 时的寿命,即是试验时间 10 6 转次。 L=10 6 转次。 4 、基本额定动载荷 C: 滚动轴承的额定动负荷 C 是指在可靠度 R=90% ,试验时间为 10 6 转次时轴承所能承受的最大载荷,既是滚动轴承的试验载荷。注:各类滚动轴承的额定动负荷 C 可查机械设计手册确定。 5 、滚动轴承的寿命计算: 滚动轴承寿命计算是解决当实际滚动轴承上承受的载荷不等于额定动负荷时,滚动轴承的寿命是多少?即: 滚动轴承上载荷 P=C 时,轴承寿命是 L=10 6 转次。当滚动轴承上实际动负荷 P≠C 时,轴承寿命 L或 Lh=? 。注:滚动轴承寿命计算是防止轴承产生疲劳点蚀失效所进行的计算: 实际 L≧〔L 〕或 Lh≧〔 Lh〕式中〔 L〕、〔 Lh 〕是滚动轴承预期寿命,可查教材或手册确定。滚动轴承寿命曲线: 寿命曲线二、滚动轴承寿命计算: ㈠、计算公式: L h=( ε或: L h=( ε式中: ①、ε是轴承的寿命指数,对于球轴承ε=3 ,对于滚子轴承ε=10/3 。②、n 是轴承转速: n 越高,轴承寿命越低,当 P 一定时, n 增加一倍, 轴承寿命减少一倍; 当转速 n 一定时,P 增加一倍,轴承寿命减少( 1/2 ) ε倍。③、C 是基本额定动载荷,可查手册确定。④、P 当量动负荷: 即将轴承上实际载荷( Fr和 Fa) 转化为与基本额定动负荷 C 方向相同后的载荷。当量动载荷 P 的计算: P=XFr+YFa 式中: X、Y 分别是径向载荷和轴向载荷折算系数; Fr和 Fa 是轴承所承受的径向和轴向载荷。㈡、轴承寿命计算步骤: 1 、轴承上径向载荷 Fr 和轴向 Fa 载荷计算: ⑴、径向载荷 Fr 计算: 计算方法:应用求梁的支反力方法利用力平衡方程式求解径向力。例:求下列各图中轴承 A 、轴承 B 的径向力 F Ar和F Br: A图B图 C图求解方法: ∑ mA=0, 可求得 F Br,∑ mB=0, 可求得 F Ar。注:在列力矩平衡方程式时应注意 F A 对支反点力矩的计算。 2 、轴承轴向力 F Aa和F Ba 的计算: ⑴、向心类( α=0 )轴承: 轴向力 F A 由它指向的轴承承受,如下图: F Aa =F AF Ba =0 ⑵、角接触轴承( 0≦α≦ 90) ①、先计算轴承派生内部轴向力和和计算见教材表 14-8 。 F Aa和F Ba 的计算: Fa= 比较取大值。 F Aa=F Ba= “”确定:当另一轴承内部轴向力方向与 F A 方向相同时取“+”,相反时取“-”。例:教材例 14-1 。 F Aa= =F A2= =1400 F Ba= =F A1= =2280 3 、当量动载荷 P 计算: P=XFr+YFa ⑴、X、Y 系数确定: 查表 14-7 确定 e 值。比较各轴承的与e 值,查表 14-7 确定 X、Y 值。计算 P A、P B 的值: P A= XAFAr+YAFAa P B= XBFBr+YBFBa 比较 P A和P B ,其中大的 P 轴承寿命低。 4 、轴承寿命计算: 将( P A