轴承寿命计算举例
滚动轴承计算题
滚动轴承25题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 解：受力分析如图示。 题1答图 1 S 、2 S 方向如图示 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 2．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向负荷R 1=2500N ，R 2=5000N ，作用在轴上的向外负荷F a1=400N,F a2=2400N 。轴在常温下工作，载荷平稳f P =1。试计算轴承当量动负载大小，并判断哪个轴承寿命短些（注：30307轴承的Y=,e=,S=R/(2Y);当A/R>e 时，X=,Y=；当A/R<=e 时，X=1,Y=0） 题2图 解：受力分析如图示。 题2答图 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以11 1 1 1 ()2500P N f P X R Y A = += 因为1P < 2P 所以轴承2寿命短些 3．某齿轮轴由一对30212/P6X 轴承支承，其径向载荷分别为1r F =5200N,2r F =3800N ，方向如图所示。取载荷系数f p =。试计算： 两轴承的当量动负荷P 1、P 2: 1）当该对轴承的预期寿命L h =18000h 时，齿轮轴所允许的最大工作转速N max = 附30212/P6X 轴承的有关参数如下： C r =59250N,e=,X=, Y=,S=Fr/(2Y)
题3图 解：受力分析如图示。 题3答图 （1）1 15200 152922 1.7 r N Y F S = = =? 1 S 、2 S 方向如图示 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以 11 1 1 1 () 1.252006240P N f P X R Y A = +=?= （2）6 ()6010t t h C n P f L ?= 4. 某轴两端各有一个30307轴承支撑，受力情况如图所示。已知：r F =2500N, a F =1000N,载荷系数p F =，试求： 1） 两轴承的当量载荷1P ,2P ； 2） 判别哪个轴承的寿命h L 较短，为什么 注：1）30307轴承，r C =39800N, e C =35200N,附加轴向力2R S Y =； 2） 题4图 解：受力分析如图示。 题4答图 （1）
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的寿命计算 1 基本额定寿命和基本额定动载荷 轴承中任一元件出现疲劳点蚀前的总转数或一定转速下工作的小时数称为轴承寿命。大量实验证明，在一批轴承中结构尺寸、材料及热处理、加工方法、使用条件完全相同的轴承寿命是相当离散的（图1是一组20套轴承寿命实验的结果），最长寿命是最短寿命的数十倍。对一具体轴承很难确切预知其寿命，但对一批轴承用数理统计方法可以求出其寿命概率分布规律。轴承的寿命不能以一批中最长或最短的寿命做基准，标准中规定对于一般使用的机器，以90%的轴承不发生破坏的寿命作为基准。 （1）基本额定寿命 一批相同的轴承中90%的轴承在疲劳点蚀前能够达到或 超过的总转数r L （610转为单位）或在一定转速下工作的小时数()h h L 。 图1 轴承寿命试验结果 可靠度要求超过90%，或改变轴承材料性能和运转条件时，可以对基本额定寿命进行修正。 （2）基本额定动载荷 滚动轴承标准中规定，基本额定寿命为一百万转 时，轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，用字母C 表示，即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作一百万转而不发生点蚀失效的概率为90%。基本额定动载荷是衡量轴承抵抗点蚀能力的一个表征值，其值越大，轴承抗疲劳点蚀能力越强。基本额定动载荷又有径向基本额定动载荷（r C ）和轴向基本额定
动载荷（a C ）之分。径向基本动载荷对向心轴承（角接触轴承除外）是指径向载荷，对角接触轴承指轴承套圈间产生相对径向位移的载荷的径向分量。对推力轴承指中心轴向载荷。 轴承的基本额定动载荷的大小与轴承的类型、结构、尺寸大小及材料等有关，可以从手册或轴承产品样本中直接查出数值。 2 当量动载荷 轴承的基本额定动载荷C （r C 和a C ）是在一定条件下确定的。对同时承受径向载荷和轴向载荷作用的轴承进行寿命计算时，需要把实际载荷折算为与基本额定动载荷条件相一致的一种假想载荷，此假想载荷称为当量动载荷，用字母P 表示。 当量动载荷P 的计算方法如下： 同时承受径向载荷r F 和轴向载荷a F 的轴承 ()P r a P f XF YF =+ （1） 受纯径向载荷r F 的轴承（如N 、NA 类轴承） P r P f F = （2） 受纯轴向载荷a F 的轴承（如5类、8类轴承） P a P f F = （3） 式中：X ——径向动载荷系数，查表1； Y ——轴向动载荷系数，查表1； P f 冲击载荷系数，见表2。 载荷系数P f 是考虑了机械工作时轴承上的载荷由于机器的惯性、零件的误差、轴或轴承座变形而产生的附加力和冲击力，考虑这些影响因素，对理论当量动载荷加以修正。 表中e 是判断系数。0/a r F C 为相对轴向载荷，它反映轴向载荷的相对大小，其中0r C 是轴承的径向基本额定载荷。表中未列出0/a r F C 的中间值，可按线性插值法求出相对应的e 、Y 值。
轴承寿命计算
一、某减速器输入轴由一对6206型深沟球轴承支承，轴的转速n =960 r/min ，轴上齿轮受力情况如下：切向力3000t F =N ，径向力1200r F =N ， 轴向力650a F =N ，在进行结构设计时设定轴向力由右端轴承2承受， 齿轮分度圆直径d =40 mm 。齿轮中点至两支点距离为 50 mm ，载荷平稳，常温工作。（已知：C = 19.5kN ；e = 0.26；F a / F r ≤ e 时，X = 1，Y = 0；F a / F r >e 时，X = 0.56 ，Y = 1.71；计算中取f d = 1.1，f t = 1.0）试确定：（1） 该轴承内径为多少。（2） 若要求轴承寿命不低于9000小时，试校核是否满足使用要求？ 解：1该深沟球轴承内径为6×5＝30mm 。(1分) 2. 两轴承所受径向载荷（4分） 1) 轴垂直面支点反力.由力矩平衡条件
F rV1=(F r ×50－F a ×20)/100=470N F rV2=(F r ×50+F a ×20)/100= 730N （1分） 2) 轴水平面支点反力.由力矩平衡条件 F rH1= F rH2 =F t /2=1500N （1分） 3）两轴承所受径向载荷 11572r F ==N （1分） 21668r F ==N （1分） 2．计算当量动载荷（4分） （1）轴承所受轴向载荷为0。 1 1 00.26a r F e F =<=故X = 1，Y = 0 111572r P F ==N （2分） （2）轴承所受轴向载荷为F a2= 650N 22650 0.390.261668 a r F e F ==>= 故X = 0.56，Y =1.71 N =?+?=+=6.204565071.1166856.0222A R YF XF P （2分） 3． 寿命计算（3分） P 2>P 1,按P 2进行寿命计算 3 1021666716667 1.019500()()11299960 1.12045.6 T h d f C L n f P ε?= ==?小时>9000小时（2分） 寿命高于9000h,故满足寿命要求.（1分）
轴承寿命计算题1
轴承寿命计算例题 例题一： 图示的轴由一对7206AC角接触球轴承支承。已知轴的转速n＝1000 r／min，齿轮分度圆直径d＝80 mm，圆周力Ft =2000N，径向力Fr=800N，轴向力aeF=500N，载荷平稳。求：1．轴承1、2所受的径向载荷Fr1、Fr2？ 2．轴承1、2所受的轴向载荷Fa1、Fa2？ 3．轴承1、2的寿命？ (附录数据：轴承派生轴向力1dF=0.68 Fr1，2dF=0.68 Fr2；额定动载荷C＝17.1 KN；界限系数e=0.68；若 RaFF≤e，取X=1，Y=0；若R aFF ＞e，取X=0.41，Y=0.87 ) 解：1. 求两轴承受到的径向载荷水平支反力如图a）所示。Fr1H=Ft/2=1000N，Fr2H=Ft/2=1000N 垂直支反力图b）所示。 因Fr1V×100+Fae×80/2 -Fr×50=0 则Fr1V=（800×50-500×40）/100 = 200N 因Fr2V×100- Fae×80/2 -Fr×50=0 则 Fr2V=（800×50+500×40）/100 =600N 总支反力： Fr1=(FrⅠH2+ FrⅠV2)1/2 =1019.8N Fr2=(FrⅡH2+ FrⅡV2)1/2 =1166.2N a） 2. 求两轴承受到的轴向载荷 轴有向右窜动趋势，故轴承1被放松，轴承2被压紧 3.求轴承受到的当量动载荷
4.按轴承2计算轴承寿命 1. 图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为Fr1=2000N，Fr2 =4000N,轴上作用的轴向外载荷KA=1000N，轴承内部派生轴向力S的计算式为S=0.7Fr，当轴承的轴向载荷与径向载之比Fa/Fr>e时，X=0.41， Y=0.87；Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0，e=0.68；载荷系数fp=1.0.试计算： （1）两个轴承的轴向载荷Fa1、Fa2; （2）两个轴承的当量动载荷P1、P2 1. 解（1） S1=0.7Fr1=0.7×2000=1400N S2=0.7Fr2=0.7×4000=2800N S1、S2方向如第29题答案图。 S1+KA=1400+1000=2400N
滚动轴承地寿命计算
滚动轴承的寿命计算 一、基本额定寿命和基本额定动载荷 1、基本额定寿命L10 轴承寿命：单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定转速下的工作小时数称轴承寿命。由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相同,同一批轴承在同样的工作条件下，各个轴承的寿命有很大的离散性，所以，用数理统计的办法来处理。 基本额定寿命L10——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数（以106为单位）或一定转速下的工作时数。（失效概率10%）。 2、基本额定动载荷C 轴承的基本额定寿命L10=1（106转）时，轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷C。在基本额定动载荷作用下，轴承可以转106转而不发生点蚀失效的可靠度为90%。 基本额定动载荷C （1）向心轴承的C是纯径向载荷； （2）推力轴承的C是纯轴向载荷； （3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的C是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。 二、滚动轴承的当量动载荷P 定义：将实际载荷转换为作用效果相当并与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的假想载荷，该假想载荷称为当量动载荷P，在当量动载荷P作用下的轴承寿命与实际联合载荷作用下的轴承寿命相同。 1．对只能承受径向载荷R的轴承（N、滚针轴承）P=F r 2．对只能承受轴向载荷A的轴承（推力球（5）和推力滚子（8））P= F a 3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r+Y F a X——径向载荷系数，Y——轴向载荷系数，X、Y——见下表。 径向动载荷系数X和轴向动载荷系数
表12－3 考虑冲击、振动等动载荷的影响，使轴承寿命降低，引入载荷系数fp—见下表。载荷系数fp 表12－4
SKF轴承寿命载荷定义与计算
如需估计轴承的预期寿命，您可以使用基本额定寿命，L10，或SKF 额定寿命，L10m。 如果您对与润滑和污染相关的工况有经验并且知道您所处的工作条件不会对轴承的寿命产生剧烈的影响，请使用基本额定寿命计算法；不然，SKF 推荐使用SKF 额定寿命。 轴承寿命定义 轴承寿命的定义是，在内圈或外圈滚动体或滚道首次出现金属疲劳（剥落）迹象之前，轴承以一定速度运行所能够达到的旋转次数或（工作小时数）。 在相同的工况下，对外表看起来相同的轴承进行试验，结果在周期数以及导致金属疲劳所需时间上产生了巨大差异。因此，基于滚动接触疲劳（RCF）估计的轴承寿命不够精确，因此需要使用统计方法来确定轴承尺寸。 基本额定寿命，L10是基于某一足够大数量表面上完全相同的轴承在相同的工况下运行，其中90% 能够达到或超过的疲劳寿命。 如需用此处给出的定义确定相关的轴承尺寸，请根据之前可用的尺寸标注经验，将计算出的额定寿命与轴承应用的预期服务寿命进行对比。否则，请使用表 1和 表 2中列出的有关不同轴承应用约定寿命的指南。 鉴于轴承疲劳寿命的统计分布，只要特定轴承失效概率的确定与相似条件下运行的一组轴承相关，单个轴承可观察到的失效时间就可根据其额定寿命进行评估。 在各种应用中，对轴承失效进行的众多调查已确认，基于90% 可靠性的设计准则和采用动态安全系数，可以设计出可避免典型疲劳失效的、坚固耐用的轴承解决方案。 基本额定寿命 如果您只考虑载荷和速度，您可以使用基本额定寿命，L10。 轴承的基本额定寿命按ISO 281 标准表示为 进行计算 如果速度保持不变，最好用工作小时计算寿命值，可通过以下公式获得
机械设计滚动轴承计算题
如图所示的轴系，已知轴承型号为30312，其基本额定动载荷C r=170000N，e=0.35；F r1=11900N，F r2=1020N，F ae=1000N，方向如图所示；轴的转速n=980r/min；轴承径向载荷系数和轴向载荷系数为：当F a/ F r≤e时，X=1，Y=0；当F a/ F r>e 时，X=0.4，Y=1.7；派生轴向力F d=F r/(2Y)，Y为F a/F r>e时的Y值。载荷系数f p=1.2，温度系数f t=1。试求轴承的寿命。 F r1F r2 F ae 12
解：（1）画派生轴向力方向 F r1 F r2 1 2 F ae F d1 F d2 （2）计算派生轴向力F d F d1=F r1/（2Y ）=11900/（2×1.7）=3500N F d2=F r2/（2Y ）=1020/（2×1.7）=300N （3）计算轴向力F a F ae + F d1=1000+3500=4500N>300N=F d2 轴承2被“压紧”，轴承1被“放松” F a1=3500N ，F a2=F ae + F d1=4500N （4）计算载荷系数 F a1/ F r1＝3500/11900＝0.294<0.35= e ，所以取X 1＝1，Y 1＝0 F a2/ F r2＝4500/1020＝4.412>0.35=e ，所以取X 2＝0.4，Y 2＝1.7 （5）计算当量动载荷P P 1＝f p (X 1F r1+Y 1F a1)=1.2×(1×11900+0×4444.4)=14280N P 2＝f p (X 2F r2+Y 2F a2)=1.2×(0.4×1020＋1.7×4500)＝9669.6N P =max{P 1，P 2}=14280N （6）计算轴承寿命L h 65518h 1428017000019806010601066h ≈?? ? ?????=??? ??= ε εP C f n L t 2、某轴两端各用一个30208轴承支承，受力情况如图。F r1=1200N ，F r2=400N ，F A =400N ，载荷系数f P =1.2，已知轴承基本额定动负荷C r =34KN ，内部轴向力F S =F r /2Y 。试分别求出两个轴承的当量动载荷。（14分）
滚动轴承计算习题
欢迎阅读 滚动轴承25题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=0.4T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 1 S 2，作时，所以3．1附 C r =59250N,e=0.35,X=0.4, Y=1.7,S=Fr/(2Y) 题3图 解：受力分析如图示。 题3答图 （1）1 15200 152922 1.7 r N Y F S = = =? 1 S 、2 S 方向如图示
所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以 1 1 1 1 1 () 1.252006240P N f P X R Y A = +=?= （2）6 ()6010t t h C n P f L ?= 4. 某轴两端各有一个30307轴承支撑，受力情况如图所示。已知：r F =2500N, a F =1000N,载荷系数p F =1.1，试求： 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 1A =1S =447N ，2A =1S +a F =1447N 1A /1R = 447 1700=0.263
（2）因为2P >1P 所以轴承2寿命短。 5．如图所示：减速器一根轴用两个型号30310圆锥滚子轴承支承，作用于轴承的径向载荷 1R =8000N ，2R =2000N ；齿轮上的轴向力1a F =2000N ，2a F =1000N ；工作速度n =350r/min 。减速器 在常温下工作，有中等冲击，试计算轴承的寿命h L 。 （已知条件：t f =1，d f =1.5，n f =2，'C =122000N ，e =0.35，X =0.4，Y =1.7，2R S Y = ） 题5图 1S 2S 1S 1S 1A 2A 1A 2A h (60t n P = 612 101122000()603509750 ??? =216585h 6．如图所示：一对7306AC 型角接触球轴承。已知： 1R F =3000N ，2R F =1000N ，a F =500N ，n =1200r/min,载荷平稳，常温下工作，球轴承的寿命。 提示：7036AC 轴承：
轴承寿命
§12—3－3 滚动轴承的寿命计算 一、基本额定寿命和基本额定动载荷 1、基本额定寿命L10 轴承寿命：单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定转速下的工作小时数称轴承寿命 ．．．．。由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相同,同一批轴承在同样的工作条件下，各个轴承的寿命有很大的离散性，所以，用数理统计的办法来处理。 基本额定寿命L10——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数（以106为单位）或一定转速下的工作时数。（失效概率10%）。 2、基本额定动载荷C 轴承的基本额定寿命L10=1（106转）时，轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷C。在基本额定动载荷作用下，轴承可以转106转而不发生点蚀失效的可靠度为90%。 基本额定动载荷C （1）向心轴承的C是纯径向载荷； （2）推力轴承的C是纯轴向载荷； （3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的C是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。 二、滚动轴承的当量动载荷P 定义：将实际载荷转换为作用效果相当并与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致 的假想载荷，该假想载荷称为当量动载荷 ．．．．．P，在当量动载荷P作用下的轴承寿命与实际联合载荷作用下的轴承寿命相同。 1．对只能承受径向载荷R的轴承（N、滚针轴承）P=F r 2．对只能承受轴向载荷A的轴承（推力球（5）和推力滚子（8））P= F a 3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r +Y F a X——径向载荷系数，Y——轴向载荷系数，X、Y——见下表。 径向动载荷系数X和轴向动载荷系数
表12－3 考虑冲击、振动等动载荷的影响，使轴承寿命降低，引入载荷系数fp—见下表。载荷系数fp 表12－4
滚动轴承计算题题
滚动轴承计算题题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
滚动轴承30题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径 d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 解：受力分析如图示。 题1答图 1 S 、2 S 方向如图示 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 2．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向负荷R 1=2500N ，R 2=5000N ，作用在轴上的向外负荷F a1=400N,F a2=2400N 。轴在常温下工作，载荷平稳f P =1。试计算轴承当量动负载大小，并判断哪个轴承寿命短些（ 注：30307轴承的Y=,e=,S=R/(2Y);当A/R>e 时，X=,Y=；当A/R<=e 时，X=1,Y=0） 题2图 解：受力分析如图示。 题2答图 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以11 1 1 1 ()2500P N f P X R Y A = += 因为1P < 2P 所以轴承2寿命短些 3．某齿轮轴由一对30212/P6X 轴承支承，其径向载荷分别为1r F =5200N,2r F =3800N ，方向如图所示。取载荷系数f p =。试计算： 两轴承的当量动负荷P 1、P 2: 1）当该对轴承的预期寿命L h =18000h 时，齿轮轴所允许的最大工作转速N max =? 2）
轴承寿命计算
轴承寿命计算 1、已知条件 根据“一、花键的强度校核”中花键简图和风扇机械参数知： 轴承内径d=50 转速n=2100 径向载荷F r=G风扇+ G轴套=50N 轴向载荷F a=352.6N 要求寿命L h=20000h 2、计算参考依据 《机械设计手册》单行本轴承成大先主编 ISBN 978- 7-122-07140-8 3、选轴承、计算 根据已知条件查《机械设计手册》p7-277 表7-2-66 选择6010轴承单列i=1 C r=22.0kN=22000N C or=16.2kN=16200 N Z=13 D w=9 极限转速=7000n/mim 查《机械设计手册》p7-274 表7-2-65 相对轴向载荷=F a/iZ D w2 即352.6/1×13×92=0.334 继续查表7-2-65 e=0.22 F a/F r=352.6/50≈7＞e 继续查表7-2-65 X=0.56 Y=1.99 根据p7-274 径向当量动载荷和静载荷P r=XF r＋Y F a P o r=0.6F r＋0.5F a 则：P r=0.56×50+1.90×352.6=698.0N P o r=0.6×50+0.5×352.6=206.3N 根据p7-232 公式（7-2-1）C=f h f m f d P/f n f T＜C r公式（7-2-6）C o=S o P o＜C or 查表7-2-23 f h=3.42 查p7-232 f m=1.5查表7-2-24 f n=0.251 查表7-2-25 f d=1.5 查表7-2-26 f T=1.0 P= P r P o= P o r查表7-2-31 S o=1 则：C=3.42×1.5×1.5×698.0/0.251×1=21399 N＜C r=22000N C o=1×206.3=206.3N＜C or=16200 N ∴选择6010轴承能满足寿命20000h的要求。 1
滚动轴承计算题(30题)
滚动轴承30题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=0.4T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 解：受力分析如图示。 2V 题1答图 1150100 300 700150360100470300 r A v N F F R ?+?= ?+?== 21700470230v r v N R F R =-=-= 2111 189094522 H H r N R R F == =?= 1R = 2R = 1 10.4S R = 220.4S R = 1 S 、2S 方向如图示 1 2400360782A N S S F +=+=> 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。
1 21 1422,782A N N S S A A F ===+= 2．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向负荷R 1=2500N ，R 2=5000N ，作用在轴上的向外负荷F a1=400N,F a2=2400N 。轴在常温下工作，载荷平稳f P =1。试计算轴承当量动负载大小，并判断哪个轴承寿命短些？（注：30307轴承的Y=1.6,e=0.37,S=R/(2Y);当A/R>e 时，X=0.4,Y=1.6；当A/R<=e 时，X=1,Y=0） 题2图 解：受力分析如图示。 题2答图 1 1250078122 1.6N Y R S = = =? 225000 156322 1.6 N Y R S ===? 2 1 1 278124004002781a a N S S F F +-=+-=> 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 1 1211 1781,2781a a N N S S A A F F ===+-= 11 781 0.312500 e A R = =< 22 2781 0.565000 e A = =< 所以 1 1 1 1 1 ()2500P N f P X R Y A = += 2 2 2 2 2 ()6450P N f P X R Y A = += 因为1P < 2P 所以轴承2寿命短些
轴承设计寿命计算公式(教学备用)
资料公式c 1 一、滚动轴承承载能力的一般说明 滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。相同外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的 1.5～3倍。向心类轴承主要用于承受径向载荷，推力类轴承主要用于承受轴向载荷。角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用，其轴向承载能力的大小随接触角α的增大而增大。 二、滚动轴承的寿命计算 轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式： 或 式中： ──基本额定寿命（106转）； ──基本额定寿命（小时h ）；C ──基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P ─ ─当量动载荷（N ），根据所受径向力、轴向力合成计算； ──温度系数，由表1查得；n ──轴承工作转速（r/min ）； ──寿 命指数（球轴承 ，滚子轴承 ）。 三、温度系数f t 当滚动轴承工作温度高于120℃时，需引入温度系数（表1） 表1 温度系数 工作温度/℃ <120 125 150 175 200 225 250 300 f t 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.60
四、当量动载荷 当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量载荷的基本计算公式为 式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数 五、载荷系数f p 当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2） 表2 冲击载荷系数f p 载荷性质f p举例 无冲击或轻微冲击 1.0～1.2 电机、汽轮机、通风机、水泵等 中等冲击 1.2～1.8 车辆、机床、起重机、内燃机等 强大冲击 1.8～3.0 破碎机、轧钢机、振动筛等 六、动载荷系数X、Y 表3 深沟球轴承的系数X、Y 资料公式c 2
轴承寿命计算
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=106转次。 ③、在试验载荷为C，试验时间为L=106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106转次。L=106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106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。
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的寿命计算 1 基本额定寿命和基本额定动载荷 轴承中任一元件出现疲劳点蚀前的总转数或一定转速下工作的小时数称为轴承寿命。大量实验证明，在一批轴承中结构尺寸、材料及热处理、加工方法、使用条件完全相同的轴承寿命是相当离散的（图1是一组20套轴承寿命实验的结果），最长寿命是最短寿命的数十倍。对一具体轴承很难确切预知其寿命，但对一批轴承用数理统计方法可以求出其寿命概率分布规律。轴承的寿命不能以一批中最长或最短的寿命做基准，标准中规定对于一般使用的机器，以90%的轴承不发生破坏的寿命作为基准。 （1）基本额定寿命 一批相同的轴承中90%的轴承在疲劳点蚀前能够达到或 超过的总转数r L （610转为单位）或在一定转速下工作的小时数()h h L 。 图1 轴承寿命试验结果 可靠度要求超过90%，或改变轴承材料性能和运转条件时，可以对基本额定寿命进行修正。 （2）基本额定动载荷 滚动轴承标准中规定，基本额定寿命为一百万转时， 轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，用字母C 表示，即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作一百万转而不发生点蚀失效的概率为90%。基本额定动载荷是衡量轴承抵抗点蚀能力的一个表征值，其值越大，轴承抗疲劳点蚀能力越强。基本额定动载荷又有径向基本额定动载荷（r C ）和轴向基本额定动载荷
（a C ）之分。径向基本动载荷对向心轴承（角接触轴承除外）是指径向载荷，对角接触轴承指轴承套圈间产生相对径向位移的载荷的径向分量。对推力轴承指中心轴向载荷。 轴承的基本额定动载荷的大小与轴承的类型、结构、尺寸大小及材料等有关，可以从手册或轴承产品样本中直接查出数值。 2 当量动载荷 轴承的基本额定动载荷C （r C 和a C ）是在一定条件下确定的。对同时承受径向载荷和轴向载荷作用的轴承进行寿命计算时，需要把实际载荷折算为与基本额定动载荷条件相一致的一种假想载荷，此假想载荷称为当量动载荷，用字母P 表示。 当量动载荷P 的计算方法如下： 同时承受径向载荷r F 和轴向载荷a F 的轴承 ()P r a P f XF YF =+ （1） 受纯径向载荷r F 的轴承（如N 、NA 类轴承） P r P f F = （2） 受纯轴向载荷a F 的轴承（如5类、8类轴承） P a P f F = （3） 式中：X ——径向动载荷系数，查表1； Y ——轴向动载荷系数，查表1； P f 冲击载荷系数，见表2。 载荷系数P f 是考虑了机械工作时轴承上的载荷由于机器的惯性、零件的误差、轴或轴承座变形而产生的附加力和冲击力，考虑这些影响因素，对理论当量动载荷加以修正。 表中e 是判断系数。0/a r F C 为相对轴向载荷，它反映轴向载荷的相对大小，其中0r C 是轴承的径向基本额定载荷。表中未列出0/a r F C 的中间值，可按线性插值法求出相对应的e 、Y 值。
第三章--轴承寿命计算
第三章 轴、轴承和键的计算 §3-1 液压部 §3-1·1 Ⅰ轴的轴承寿命计算 一、轴的受力分析： 1、传动件作用在轴上的力：输入扭矩T 1 = 295.74N ·m (1) Z 1齿轮对轴的作用力 N d T P t 97.464142.12774 .29520002000' 111=?== N tg tg P P t r 57.195110482297.4641'11="'?==α (2) 渐开线花键因制造安装误差所产生的径向力 N mz T P 8.26282.015 374.29520002.0200010=???=?= 2、求支座反力： (1) 水平面的反力： N c b c P R r AX 21.101836 3336 57.19511=+?=+?= N R P R AX r BX 36.93321.101857.19511=-=-= (2) 垂直面的反力： N c b c P R t AY 90.242136 3336 97.46411=+?=+?= N R P R AY t BY 07.222090.242197.46411=-=-= (3) P O 产生的支座反力： N c b a c b P R O AO 16.238136 33) 5.63633(8.2628)(=+-+?=+-+= N R P R AO O BO 64.24716.23818.2628=-=-= (4) 合成反力: N R R R R AO AY AX A 39.500816.238190.242121.1018222 2=++=++=
N R R R R BO BY BX B 93.265564.24707.222036.933222 2=++=++= 二、轴承寿命计算： A 点选用：42216E Cr = 130000 N n = 1453 r/min N f R P P A 59.75125.139.5008=?=?= h P C n L r h 15373159 .751213000014536010)(6010310 66=??=?=）（ε B 点选用：42217E Cr = 155000 N n =1453 r/min N f R P P B 90.39835.193.2655=?=?= h P C n L r h 228907990 .398315500014536010)(60103 10 66=??=?=）（ε 三、渐开线花键强度验算： 挤压强度 ][2p D l h z T P m ≤????= ψ 式中：T —— 转矩，N ·mm Ψ—— 各齿载荷不均匀系数，一般取Ψ=0.7～0.8 z —— 齿数 h —— 齿的工作高度，mm l —— 齿的工作 (配合) 长度，mm D m —— 平均直径，mm [ p ] —— 许用比压，Mpa T= 295.74N·m Ψ= 0.75 z = 15 h = m = 3mm l = 55mm D m = m·z =3×15 = 45mm [ p ] =100～140Mpa MPa P 08.745 5531575.01000 74.2952=??????=
滚动轴承的校核计算及公式
滚动轴承的校核计算及公式 滚动轴承的校核计算及公式 1基本概念 1?轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。 批量生产的元件，由于材料的不均匀性，导致轴承的寿命有很大的离散性，最长和最短的寿命可达几十倍，必须采用统计的方法进行处理。 2?基本额定寿命：是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号L10 （r）或L10h （h）表示。 3.基本额定动载荷（C）:基本额定寿命为一百万转（106）时轴承所能承受的恒定载荷。即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作106转而不发生点蚀失效，其可靠度为90%。基本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。 4.基本额定静载荷（径向C0r，轴向C0a）:是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。 在设计中常用到滚动轴承的三个基本参数：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr （径向）或Ca （轴向），满足一定静强度要求的基本额定静强度C0r （径向）或C0a （轴向）和控制轴承磨损的极限转速N0。各种轴承性能指标值C、
C0、N0等可查有关手册。2寿命校核计算公式
滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低，寿命与载荷的关系曲线如图 17-6，其曲 线方程为 P L io =常数 其中P-当量动载荷，N ; L io -基本额定寿命，常以106r 为单位（当寿命为一百 万转 时，L io =1 ）；匕寿命指数，球轴承& =3滚子轴承& =10/3 由手册查得的基本额定动载荷 C 是以L io =1、可靠度为90%为依据的。由此可 得当轴 承的当量动载荷为P 时以转速为单位的基本额定寿命 L 10为 C ￡ X 1=P ￡儿10 L 1o =(C/P) ￡ 106r (17.6) 若轴承工作转速为n r/min ，可求出以小时数为单位的基本额定寿命 (17.7) 应取L 10>Ih 'o L h '为轴承的预期使用寿命。通常参照机器大修期限的预期使用 寿命。 若已知轴承的当量动载荷P 和预期使用寿命L h '，则可按下式求得相应的计算额 定动 载荷C'，它与所选用轴承型号的C 值必须满足下式要求 16670<€> ￡■ 二 n IF 丿
机械设计---轴承计算题
1. 图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为F r 1=2000N ，F r 2=4000N,轴上作用的轴向外载荷K A =1000N ，轴承内部派生轴向力S 的计算式为S =0.7F r ，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比F a /F r >e 时，X =0.41， Y =0.87；F a /F r ≤e 时，X =1，Y =0，e =0.68；载荷系数f p =1.0.试计算： （1）两个轴承的轴向载荷F a 1、F a 2; （2）两个轴承的当量动载荷P 1、P 2 1. 解 （1）S 1=0.7F r1=0.7×2000=1400N S 2=0.7F r2=0.7×4000=2800N S 1、S 2方向如第29题答案图。 S 1+K A =1400+1000=2400N==9.02000 1800 11 ∴N F Y F X f P a r p 2386)1800 87.0200041.0(0.1)(11111=?+??=+=…（3分） e F F r a >==7.04000 2800 22 ∴N F Y F X f P a r p 4076)2800 87.0400041.0(0.1)(22222=?+??=+= 2.下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为1R F =2000N ，2R F = 4000N ，轴上作用的轴向外加载荷X F =1000N,轴承内部附加轴向力S F 的计算为S F =0.7R F ，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比 A R F F ＞e 时，X=
轴承寿命及推力计算3.16
轴承使用寿命计算 通用轴承寿命计算： ε??? ??=P C n L h 6010610 （1） h L 10——基本额定寿命（h ） C ——基本额定动载荷（N ） P ——当量动载荷（N ） N ——转速（r/min ，这里值暂取30） ε——寿命指数(球轴承取3，滚子轴承取10/3) 其中当量载荷： P=X*Fr + Y*Fa （2） P 为当量动载荷 Fr 轴承所受的径向载荷(N) Fa 轴承所受的轴向载荷(N) X 径向动载荷系数 Y 轴向动载荷系数 对悬臂轴承进行受力分析： 上轴承6013-2Z 受到全部悬臂的重力以及径向力，下轴承6012-2Z 仅受到水平径向力。根据力矩平衡，可以得出： 对于6013-2Z ：Fa = (∑Gi*Li)/h = 6620N Fr = ∑Gi =1190N
对于6012-2Z ：：Fa = (∑Gi*Li)/h = 6620N Fr = 0N (一)、轴承型号：GB/T 296 6013-2Z ，深沟球轴承，两侧间隙密封。 基本尺寸： 基本额定静载荷：Cor = 24.8KN 基本额定动载荷：Cr = 32KN 查询工具书数值，带入公式计算，由Fa/Fr 1 / 2 轴承寿命计算例题 图示的轴由一对7206AC 角接触球轴承支承。已知轴的转速n ＝1000 r ／min ，齿轮分度圆直径d ＝80 mm ，圆周力F t =2000N ，径向力F r =800N ，轴向力ae F =500N ，载荷平稳。求： 1．轴承1、2所受的径向载荷F r1、F r2 ？ 2．轴承1、2所受的轴向载荷1a F 、2a F ？ 3．轴承1、2的寿命？ ( 附录数据：轴承派生轴向力1d F =0.68 F r1，2d F =0.68 F r2；额定动载荷C ＝17. 1 KN ；界限系 数e =0.68；若R a F F ≤e ，取X=1，Y=0；若R a F F ＞e ，取X=0.41，Y=0.87 ) 解： 1. 求两轴承受到的径向载荷 水平支反力如图a ）所示。 F r1H =Ft/2=1000N ，F r2H =Ft/2=1000N 垂直支反力如图b ）所示。 因 F r1V ×100+Fae ×80/2 -Fr×50=0 则 F r1V =（800×50-500×40）/100 = 200N 因 F r2V ×100- Fae ×80/2 -Fr×50=0 则 F r2V =（800×50+500×40）/100 =600N 总支反力： F r1=(F r ⅠH 2 + F r ⅠV 2)1/2 =1019.8N F r2=(F r ⅡH 2 + F r ⅡV 2)1/2 =1166.2N a ） 2. 求两轴承受到的轴向载荷 N F F r d 5.6938.101968.068.011=?== N F F r d .7932.116668.068.022=?== 215.11935005.693d ae d F N F F ?=+=+ 轴有向右窜动趋势，故轴承1被放松，轴承2被压紧 N F F d a 5.69311==∴ b ） N F F F d ae a 5.11935.69350012=+=+= 3. 求轴承受到的当量动载荷 c) e F F r a ===68.08 .10195.69311 0,111==Y X ，取 e F F r a >==11.12.11665.119322 87.0,41.022==Y X ，取 ()()N F Y F X f P a r P 8.101908.101910.111111=+??=+=∴ ()()N F Y F X f P a r P 5.15165.119387.02.116641.00.122222=?+??=+=∴ 4. 按轴承2计算轴承寿命 h P C f n L t h 238955.1516171000.11000601060103636=?? ? ????=??? ??=∴ r 2H Ft r 1H r 2V r 1V轴承寿命计算例题