第十八章滾動軸承

第十八章滾動軸承第1頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§1、概述設(shè)計要解決三個問題：1、正確合理地選擇軸承類型和尺寸。一、基本結(jié)構(gòu)典型的滾動軸承構(gòu)造如圖18.1所示。

2、你選的類型和尺寸在你那條件下是否適用。所以要進行計算。3、你選的軸承能否與你設(shè)計的其它結(jié)構(gòu)組合起來用。第2頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四典型的滾動軸承構(gòu)造：(Innerring)(Outerring)(Roller)(Separator)第3頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四圖18.2滾動體種類球滾針圓柱滾子圓錐滾子球面滾子圖18.3無保持架時相鄰滾動體的摩擦第4頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四二、

材料目前內(nèi)、外圈及滾動體都用GCr15（即滾鉻15，G表示專用的滾動軸承鋼），而且還要淬火，淬火后，硬度不低于HRC61∽65，淬硬后工作表面要求磨削拋光。三、特點1、摩擦系數(shù)f小，f=0.005∽0.008，比一般滑動軸承小得多，而且不隨軸承轉(zhuǎn)速而變。用滾動軸承的機器起動及運轉(zhuǎn)力矩小，功耗小，所以效率高?！?、概述保持架多用低碳鋼板沖壓后鉚接或焊接而成，也有用銅合金或塑料的。

第5頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四另外，安裝不能剖分；徑向尺寸較大，并且滾動軸承在高速重載下壽命較低，振動噪音大。2、軸向尺寸比滑動軸承小。3、徑向間隙或叫徑向游隙小。§1、概述4、大多數(shù)滾動軸承能同時承受徑向和軸向負(fù)載，所以簡化了軸承組合的結(jié)構(gòu)。成批生產(chǎn)，所以成本低。

5、不需要用有色金屬，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度高。缺點：過載能力差，抗沖擊能力差，不如滑動軸承；第6頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§2、滾動軸承的主要類型

一、

分類：公稱接觸角——是滾動軸承中套圈與滾動體接觸處的法線和垂直于軸承軸心線的平面之間的夾角。用表示。P364圖18.4所示。

深溝球軸承角接觸球軸承推力調(diào)心滾子軸承推力球軸承向心軸承推力軸承圖18.4滾動軸承的公稱接觸角第7頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四根據(jù)承受載荷的方向和公稱接觸角的不同，軸承分為向心軸承和推力軸承兩大類:

向心軸承深溝球軸承角接觸球軸承推力調(diào)心滾子軸承推力球軸承向心軸承推力軸承圖18.4滾動軸承的公稱接觸角推力軸承第8頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四深溝球軸承角接觸球軸承推力調(diào)心滾子軸承推力球軸承向心軸承推力軸承圖18.4滾動軸承的公稱接觸角

———其公稱接觸角從00到450，主要承受徑向負(fù)荷。公稱接觸角＝0°的叫徑向接觸軸承。這種軸承有，例如深溝球軸承、圓柱滾子軸承等。向心軸承第9頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四深溝球軸承角接觸球軸承推力調(diào)心滾子軸承推力球軸承向心軸承推力軸承圖18.4滾動軸承的公稱接觸角

公稱接觸角為00<≤45°的叫向心角接觸軸承。這種軸承有，例如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承等。

第10頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四深溝球軸承角接觸球軸承推力調(diào)心滾子軸承推力球軸承向心軸承推力軸承圖18.4滾動軸承的公稱接觸角

——其公稱接觸角大于45°到90°，主要承受軸向負(fù)荷。公稱接觸角＝90°的，叫軸向接觸軸承。例如推力球軸承等。公稱接觸角為450<<900的，叫推力角接觸軸承。例如，推力調(diào)心滾子軸承。

推力軸承第11頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四用細長滾子（滾子直徑≤5mm，長度與直徑比為3～10）作滾動體的向心軸承稱滾針軸承，其基本結(jié)構(gòu)形式見P265圖18.5。

§2、滾動軸承的主要類型

P360∽364表18.1第12頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四

0第13頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四

1

2

1第14頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四

2

3第15頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四45第16頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四65第17頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四7

8第18頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四NU第19頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四QJ第20頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四二、

主要類型及其特點1、“6”2、“N”§2、滾動軸承的主要類型

3、“5”

圓柱滾子軸承，類型代號是：N

P363表18.1-

N(cylindricalrollerbearing)P362表18.1-5(ballthrustbearing)

推力球軸承

深溝球軸承(radialballbearing)

，是軸承中應(yīng)用最廣泛的。它的基本型號為：

60000P362表18.1-6深溝球軸承的類型代號是:6

第21頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四表18.1各類軸承主要掌握:1、3、5、6、7、N§2、滾動軸承的主要類型

4、“7”P363表18.1-7(angular-contactballbearing)角接觸球軸承。

P361表18.1-35、“3”

（taperedrollerbearing)圓錐滾子軸承。

P361表18.1-16、“1”（self-aligningballbearing)調(diào)心球軸承。

第22頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§3、滾動軸承類型選擇

一、工作條件和要求

二、選擇意見

若軸承尺寸相同，滾子軸承比球軸承承載能力大1.5～3倍，所以沖擊大，載荷大時用滾子軸承，但當(dāng)內(nèi)徑≤20mm時，它們兩的承載能力差不多，所以考慮球軸承。P≤0.01C輕載P≈0.1C正常負(fù)荷P≈0.01C中載P>0.1C重載第23頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§3、滾動軸承類型選擇

若徑向負(fù)載很大很大，又要求徑向尺寸很小，并且，，則可用滾針軸承(needlebearing)。第24頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§4、滾動軸承的代號

后段——又叫后置代號，它是補充代號，各代號意義可查標(biāo)準(zhǔn)。多數(shù)情況下沒有這一段。后置代號共有8組，其順序及含義分別為：代號分為三段：

前段中段后段密封、防塵與外部形狀保持架及其材料軸承材料公差等級游隙配置其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)12345678

第25頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四——內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號。用字母表示。如：C、AC和B分別代表公稱接觸角a=150、250和400。代號示例：7210B7210AC——游隙代號。有/C1、/C2、-、/C3、C4、/C5等6個代號，分別符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的游隙1、2、0、3、4、5組（游隙量自小而大），0組不注。代號示例如代號示例如：6203、6203/P6。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的精度等級有：0、6、6x、5、4、2，其中2級精度最高。分別用公差等級代號：/P0、/P6、/P6x、/P5、/P4、/P2表示。0級精度可省略不寫。其它精度等級都要標(biāo)出相應(yīng)代號。第26頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四公差等級代號和游隙代號同時表示時可以簡化，如6210/P63表示軸承公差等級P6級、徑向游隙3組。新標(biāo)準(zhǔn)公差等級舊標(biāo)準(zhǔn)公差等級2級<——————>B級4級<——————>C級5級<——————>D級6級<——————>E級0級<——————>G級代號示例如62106210/C4。第27頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四前段：又叫前置代號，它也是補充代號，各代號意義可查標(biāo)準(zhǔn)。多數(shù)情況下沒有這一段。代號分為三段：前段中段后段

§4、滾動軸承的代號

中段：是基本代號。第28頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號4321基本代號包括三部分內(nèi)容：

——尺寸系列代號。由兩位數(shù)字組成。前一位數(shù)字代表寬度系列（向心軸承）或高度系列（推力軸承），后一位數(shù)字代表直徑系列。滾動軸承的具體尺寸系列代號見P367表18.2，示意圖見P367圖18.10。

§4、滾動軸承的代號

第29頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四

尺寸系列表示內(nèi)徑相同的軸承可具有不同的外徑，內(nèi)徑相同，不同外徑，承載能力不同。而同樣外徑又有不同寬度（或高度），由此用以滿足各種不同要求的承載能力。

第30頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四第31頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四——內(nèi)徑代號。表示軸承內(nèi)徑的大小。d內(nèi)徑=15×5=75mm§4、滾動軸承的代號

當(dāng)軸承內(nèi)徑在20～480mm范圍內(nèi)時,內(nèi)徑代號×5=d內(nèi)徑

例，內(nèi)徑代號為15，則：

第32頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四第33頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§5、滾動軸承的受力分析、失效形式及計算準(zhǔn)則一、向心軸承中作用力分布

a、受中心軸向載荷Fa

所以每個滾動體受力均為：z為滾動體的個數(shù)。

b、受徑向載荷Fr設(shè)F0、F1、

…

、

Fi、

…、

Fn是各球所受的力，是各球間顯然大于，所以F0>F1>

F2、

…。所以

F0處這個滾動體受力最大。的中心角，若內(nèi)圈下沉，則各球徑向變形為第34頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四（點接觸軸承）

（線接觸軸承）

無論是穩(wěn)定的還是非穩(wěn)定的脈動應(yīng)力都是變應(yīng)力，所以是疲勞破壞。

§5、滾動軸承的受力分析、失效形式及計算準(zhǔn)則第35頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四二

、角接觸軸承中作用力分布

（1）、徑向載荷及其分布

圖18.12及圖18.13§5、滾動軸承的受力分析、失效形式及計算準(zhǔn)則第36頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§5、滾動軸承的受力分析、失效形式及計算準(zhǔn)則（2）

、軸向載荷的分布

OF0Fr0Fr0Fr1CFrFrFr2Fr1Fr2FS0F0F1F2F1F2Fr第37頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四大家切記：§5、滾動軸承的受力分析、失效形式及計算準(zhǔn)則（2）

、軸向載荷的分布

附加軸向力

Y是Fa/Fr>e時的軸向系數(shù)附加軸向力之方向：由軸承寬度中點指向壓力中心。角接觸軸承在無軸向力而只有徑向力作用下也要受附加軸向力。第38頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四三、滾動軸承失效形式及其計算準(zhǔn)則

（一）、失效形式滾動軸承的主要失效形式是：

1、疲勞點蝕

2、塑性變形

在一定的靜載荷或沖擊載荷作用下，滾動體或套圈滾道上將出現(xiàn)不均勻的塑性變形凹坑。這時，軸承的摩擦力矩、振動、噪聲都將增加，運轉(zhuǎn)精度也降低。

3、磨損

(二）計算準(zhǔn)則

§5、滾動軸承的受力分析、失效形式及計算準(zhǔn)則第39頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四2、對于擺動或轉(zhuǎn)速較低的軸承。塑性變形是主要失效形式。所以要求控制其塑性變形，只進行靜強度計算?！?、滾動軸承的受力分析、失效形式及計算準(zhǔn)則(二）計算準(zhǔn)則

1、回轉(zhuǎn)——點蝕對回轉(zhuǎn)的滾動軸承點蝕是主要失效形式，所以主要進行疲勞壽命計算，為了防止過載，還要作靜強度校核。3、高V軸承。除要進行壽命計算外，還要進行極限轉(zhuǎn)速校核。第40頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

一、軸承壽命

如果平均壽命為L平均的話。那么有的工人作的軸承的壽命是L平均的4倍，有的工人作的軸承的壽命是L平均的0.1～0.2倍，相差20～40倍，這就叫壽命的離散性。在一定條件下，運轉(zhuǎn)軸承中任意一個元件出現(xiàn)疲勞剝落擴展跡象前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)，或轉(zhuǎn)速一定的條件下它的工作小時數(shù)稱為軸承壽命。（這里指的是軸承兩個套圈之間的相對轉(zhuǎn)數(shù)或相對轉(zhuǎn)速）。第41頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四規(guī)定：L＝某個轉(zhuǎn)數(shù)，如106r

（轉(zhuǎn)）時

n＝10％（n表示失效率）

R＝90％失效率100101L（106）§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

第42頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四二、基本額定壽命(BasicRatingLife)

§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

不同可靠度、特殊軸承性能和運轉(zhuǎn)條件時其壽命可對基本額定壽命進行修正，稱為修正額定壽命。

軸承的基本額定壽命是指90％可靠度，常用材料和加工質(zhì)量，常規(guī)運轉(zhuǎn)條件下的壽命。基本額定壽命時失效概率為10％，所以這個壽命用L10表示，用小時數(shù)來表示基本額定壽命時，則用符號L10h來表示。(BasicDynamicLoadRating)三、基本額定動載荷C第43頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

所謂軸承的基本額定動載荷就是指軸承的基本額定壽命是一百萬轉(zhuǎn)時，加在這批軸承上的恒定載荷值。意思就是說在基本額定動載荷作用下，這批軸承可以工作106r，而有90％的軸承不發(fā)生點蝕失效。對一個軸承來說，就是在C作用下，它可以工作106r，而不發(fā)生點蝕失效，其可靠度為90％。(BasicDynamicLoadRating)三、基本額定動載荷C第44頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

對于推力軸承來說，是指中心軸向載荷，稱軸向基本額定動載荷，用Ca表示。

對角接觸軸承來說，則是指載荷的徑向分量，也稱徑向基本額定動載荷，用Cr表示。對向心軸承（角接觸軸承除外）來說，C是指徑向載荷，稱徑向基本額定動載荷，用Cr表示。各類軸承的基本額定動載荷C可由表18.5中的有關(guān)公式計算。第45頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四表中：Cr——是徑向基本額定動載荷。Ca——軸向基本額定動載荷§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

各類滾動軸承的基本額定動載荷C值可查有關(guān)資料。第46頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四一般軸承零件表面硬度為61HRC∽65HRC，所能承受的工作溫度可達1200C，若表面硬度降至58HRC以下或在溫度大于1200C的情況使用，則基本額定動載荷C要按下式修正：

式中CT——經(jīng)過溫度修正的基本額定動載荷，N；gT——溫度系數(shù)，參考P373表18.6取值；gH——硬度系數(shù)，gH=（HRC/58）3.6

CH

——經(jīng)過材料硬度修正的基本額定動載荷，N；CH=gHCCT=gTC

········表18.6溫度系數(shù)gTgT工作溫度,0C,0第47頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四四、當(dāng)量動載荷(EquivalentDynamicLoad)

引入當(dāng)量動載荷的目的：滾動軸承可能同時承受徑向和軸向載荷，為了計算軸承壽命時與基本額定動載荷在相同條件下比較，要把實際工作載荷轉(zhuǎn)化為當(dāng)量動載荷。也就是說要按當(dāng)量動載荷進行壽命計算。這個當(dāng)量動載荷是一個假想載荷。在它的作用下，軸承的壽命與實際載荷作用下軸承的壽命相同。

§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

第48頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四當(dāng)量動載荷的計算公式為：

P=XFr+YFaFa：軸承受的總的軸向負(fù)荷，不是齒輪的軸向力(thrustload)Fr：軸承受的總的徑向負(fù)荷，不是齒輪的徑向力(radialload)X：徑向動載荷系數(shù)(aradialdynamicloadfactor)Y：軸向動載荷系數(shù)(athrustdynamicloadfactor)對于向心軸承和角接觸軸承，P是一個假定的徑向載荷；對于推力軸承P是一個假定的軸向載荷；第49頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四軸承類型單列軸承雙列軸承

Fa/C0r

eFa/Fr≤eFa/Fr＞eFa/Fr≤eFa/Fr＞e

XYXYXYXY0.0140.192.302.30.0280.221.991.990.0560.261.711.710.0840.281.551.550.110.30100.561.45100.561.450.170.341.311.31

0.0150.381.471.652.390.0290.41.401.572.280.0580.431.301.462.210.0870.461.231.3820.120.47100.441.1911.340.721.93

–0.68100.410.8710.920.671.41–1.14100.350.5710.550.570.93①表18.7滾動軸承當(dāng)量動載荷計算的X、Y值深溝球軸承(7)(6)角接觸球軸承軸承類型第50頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四軸承類型單列軸承雙列軸承

Fa/C0r

eFa/Fr≤eFa/Fr＞eFa/Fr≤eFa/Fr＞e

XYXYXYXY圓錐滾子軸承–1.5tan100.40.4cot10.45cot0.670.67cot(3)調(diào)心球軸承–1.5tan–

–

–

–

10.42cot0.650.65cot①e——叫判斷系數(shù)，用來說明在什么情況下徑向負(fù)荷或軸向負(fù)荷對壽命起主要作用。表18.7滾動軸承當(dāng)量動載荷計算的X、Y值（續(xù)表）軸承類型圓錐滾子軸承（3）調(diào)心球軸承第51頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四對于6、3、7類軸承：P＝XFr+YFa由于機器工作時的沖擊與振動使軸承實際所受的載荷比計算值大，即軸承實際所受的載荷比名義載荷大，所以引入沖擊載荷系數(shù)fd(servicefactor)，因此，真正的當(dāng)量動載荷為：§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

對5、8類：P=Fa

對N、滾針軸承：P=FrP=fd（XFr+YFa）沖擊載荷系數(shù)fd可由下表（表18.8）選取。第52頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四所以，對于6、7、3:P=fd（XFr+YFa）

對滾針軸承、N：P=fdFr

對5、8：P＝fdFa載荷性質(zhì)機器舉例

fd平穩(wěn)運轉(zhuǎn)電機、水泵、通風(fēng)機、汽輪機

1.0~1.2或輕微沖擊

中等沖擊車輛、機床、起重機、1.2~1.8冶金設(shè)備、內(nèi)燃機強大沖擊破碎機、軋鋼機、振動篩、1.8~3.0工程機械、石油鉆機表18.8沖擊載荷系數(shù)fd第53頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四常數(shù)五、壽命計算

那么這條曲線的方程就是：

=常數(shù)

叫壽命指數(shù)（lifeindex)：（forrollerbearings)滾子軸承：

球軸承：

（forballbearings)第54頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

從此公式可作4項工作：①可求應(yīng)取，為軸承的預(yù)期使用壽命。通常參照機器大修期限決定軸承的預(yù)期使用壽命。各種軸承的預(yù)期使用壽命推薦值見表18.9

（p376）第55頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

C計≤C表②第56頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四六、角接觸軸承載荷計算1、載荷作用中心（又叫壓力中心)③求軸承轉(zhuǎn)速n④求P角接觸球軸承載荷中心與軸承外側(cè)端面的距離a可由下式計算，也可直接從手冊上查得。aaB/2OBBCBCBODpw式中，Dpw——滾動體中心圓直徑，Dpw=(D+d)/2；d、D——軸承內(nèi)徑、外徑；B——軸承寬度。第57頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四aaB/2OBBCDpw§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

2、實際軸向載荷Fa之確定FS始終是使內(nèi)、外圈分離的方向。FSFSOO第58頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

FS1FS2FA○○○○FS1FS2（1）利用力的疊加原理：FA與附加軸向力相疊加；（2）在軸向力的作用下應(yīng)該平衡。FRFr1Fr2FS1FAFS2O1O2○○a2Fr2○○ⅠⅡa1Fr1FA求這兩個軸承上的實際軸向力，要利用下面原理：第59頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四∴FaⅠ=FS1

若：1、FS1+FA＞FS2則軸有向右移動趨勢，所以Ⅰ放松，而使Ⅱ壓緊∴Ⅱ受的壓緊力應(yīng)為FS1+FA－FS2∵軸承不會動，∴受一個平衡反力F'S2F'S2

=FS1+FA－FS2∴軸承Ⅱ受的軸向力為：FaⅡ=FS2+F'S2

∴FS1+FA=FS2＜＞=FS1+FAFS1FS2O1O2○○a2Fr2○○ⅠⅡa1Fr1FA∴FS2+F'S2=FS2+(FS1+FA－FS2)

或者說壓緊邊軸承的軸向力等于除本身的附加軸向力外，其他所有軸向力的代數(shù)和。第60頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四

FS2－(FS1+FA)若2：FS1+FA＜FS2放松這個軸承：

為了平衡，軸承再給出一個平衡反力F'S1∴FaⅠ

=FS1+F'S1

F'S1=FS2－(FS1+FA)=FS2－FA

FaⅡ=FS2

則軸有向左移動之趨勢，使軸承Ⅰ壓緊，軸承Ⅱ放松，此時軸承Ⅰ受壓緊力為：FS1FS2O1O2○○a2Fr2○○ⅠⅡa1Fr1FA∴FS1+FA=FS2＜＞第61頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四若3、軸上全部軸向力的代數(shù)和為零，即FA+FS1－FS2=0則各軸承的軸向力即為自己的附加軸向力。

若2、FS1+FA＜FS2則軸有向左移動之趨勢，使軸承Ⅰ壓緊，軸承Ⅱ放松

FaⅠ=FS2－FA

FaⅡ=FS2

若1、FS1+FA＞FS2則軸有向右移動趨勢，所以Ⅰ放松，而使Ⅱ壓緊

FaⅠ=FS1FaⅡ

=FS1+FA

FaⅠ=FS1

FaⅡ=FS2

∴FS1+FA=FS2＜＞FS1FS2O1O2○○a2Fr2○○ⅠⅡa1Fr1FA第62頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四（3）放松那個軸承始終只受自己的附加軸向力，而壓緊那個軸承的軸向力等于除本身的附加軸向力外，其他所有軸向力的代數(shù)和。

歸納起來，計算7、3類軸承軸向力有三步：（1）根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)判明，軸上全部軸向力，包括外載荷和各軸承附加軸向力的指向；（2）分析該全部軸向力的合力的指向，判明哪個軸承放松，哪個軸承被壓緊；∴FS1+FA=FS2＜＞FS1FS2O1O2○○a2Fr2○○ⅠⅡa1Fr1FA第63頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四（100－n）%R高則壽命下降

六、修正額定壽命（AdjustedRatingLife)a1

叫可靠性壽命修正系數(shù)?！?滾動軸承的動載荷和壽命計算

在不同R時的壽命叫修正額定壽命，它的計算怎么進行？可按下式進行：

第64頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四R高則壽命下降

怎么來的呢？第65頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四從圖可看出：在一定載荷下工作的滾動軸承可靠度越高，壽命越短。通過大量實驗研究證明：滾動軸承的可靠度R與壽命Ln的關(guān)系符合韋布爾曲線分布，見左圖。橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)其基本關(guān)系式為：系數(shù)α：當(dāng)R=0.9時，Ln=L10（基本額定壽命）將它們代入（1）式得：

式中，β—離散指數(shù)，表示試驗軸承的離散程度）球軸承——β=10/9；滾子軸承——9/8

（1）可靠度為R時的修正額定壽命Ln/(106r)第66頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

系數(shù)α：當(dāng)R=0.9時，Ln=L10（基本額定壽命）將它們代入（1）式得：

（1）則：第67頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

則：由此式兩邊取對數(shù)可推得：（18.14）

第68頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§6滾動軸承的動載荷和壽命計算

（18.14）

R＞0.9時由標(biāo)準(zhǔn)（或?qū)嶒炃蟪觯?，R=100%時，此時軸承壽命稱為最小壽命，可取為：第69頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四

Lmin=0.05L10

通過專門的軸承設(shè)計、采用特殊種類與質(zhì)量的材料或特殊的制造工藝可使軸承具有特殊性能。就壽命而言，可在計算中引入壽命修正系數(shù)a2，并稱a2為特殊軸承性能壽命修正系數(shù)。軸承運轉(zhuǎn)條件對壽命的影響通過系數(shù)a3加以考慮，并稱a3為運轉(zhuǎn)條件壽命修正系數(shù)。合適的a2、a3推薦值由有關(guān)軸承制造廠提供?！拚~定壽命第70頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四§7、滾動軸承的靜載荷計算

靜載荷——是指軸承套圈相對轉(zhuǎn)速為零時作用在軸承上的載荷。為了限制滾動軸承在靜載荷下產(chǎn)生過大的接觸應(yīng)力和永久變形，需進行靜載荷計算。

一、基本額定靜載荷C0

基本額定靜載荷C0(徑向C0r，軸向C0a)——是指軸承中受載最大的那個滾動體與滾道接觸中心處引起某個接觸應(yīng)力時所相當(dāng)?shù)募傧霃较蜢o載荷或中心軸向靜載荷，這個接觸應(yīng)力對于調(diào)心球軸承——4600MPa，所有其他球軸承——4200MPa，所有滾子軸承——4000MPa。

第71頁，共88頁，2023年，2月20日，星期四基本額定靜載荷的計算公式列于下表：

軸承類型

計算公式

深溝球軸承，角接觸球軸承，調(diào)心球軸承

推力球軸承

圓錐滾子軸承，調(diào)心滾