一、额定寿M与额定动载荷
1、轴承寿M
在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿M。
由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿M长短也不相同。若以统计寿M为1单位,Z长的相对寿M为4单位,Z短的为0.1-0.2单位,Z长与Z短寿M之比为20-40倍。
为确定轴承寿M的标准,把轴承寿M与可靠性联系起来。
2、额定寿M
同样规格(型号、材料、工艺)的一批轴承,在同样的工作条件下使用,90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿M。
3、基本额定动载荷
为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿M为一百万转(106)时,所能承受的Z大载荷为基本额定动载荷,以C表示。
也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。
对于基本额定动载荷
(1)向心轴承是指纯径向载荷
(2)推力球轴承是指纯轴向载荷
(3)向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量
二、轴承寿M的计算公式:
洛阳轴承厂以208轴承为对象,进行大量的试验研究,建立了载荷与寿M的数字关系式和曲线。
式中:
L10--轴承载荷为P时,所具有的基本额定寿M(106转)
C--基本额定动载荷 N
ε--指数
对球轴承:ε=3
对滚子轴承:ε=10/3
P--当量动载荷(N)
把在实际条件下轴承上所承受的载荷: A、R ,转化为实验条件下的载荷称为当量动载荷,对轴承元件来讲这个载荷是变动的,实验研究时,轴承寿M用106转为单位比较方便(记数器),但在实际生产中一般寿M用小时表示,为此须进行转换
L10×106=Lh×60n
所以
滚动轴承寿M计算分为:
1、已知轴承型号、载荷与轴的转速,计算Lh;
2、已知载荷、转速与预期寿M,计算C ,选取轴承型号。
通常取机器的中修或大修界限为轴承的设计寿M,一般取Lh'=5000,对于高温下工作的轴承应引入温度系数ft
Ct=ftC
t ≤120 125 150 200 300
ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60
上两式变为:
对于向心轴承
对于推力轴承
三、当量动载荷P的计算
在实际生产中轴承的工作条件是多种多样的,为此,要把实际工作条件下的载荷折算为假想寿M相同的实验载荷--当量载荷。
对于N0OOO、NU0OOO、NJ0OOO、NA0000只承受径向载荷:Pr=Rfp
对于51000、52000只承受轴向载荷:Pa=Afp
对于其它类型轴承2OOOO、lOO00、20OOO、60000、70000、30000、29000
Pr=fp(XR+YA)
式中:
R--轴承实际上承受的径向载荷
A--轴承实际上承受的轴向载荷
x--径向折算载荷系数
Y--轴向折算载荷系数
fp--载荷系数,考虑载荷和应力的变化、机器惯性等
四、向心推力轴承轴向载荷的计算
1.压力中 心
外圈是反力作用线与轴心线交点
对于向力推力轴承
式中: Dm=0.5(D十d)
对于跨度较大的轴,为简化计算假设压力中 心在轴承宽度中 心。
2.轴向载荷计算
首先介绍:轴承正装图13-13 b),铀承反装图13-13a)
向心推力轴承承受径向载荷时,要产生派生轴向力S,
按表13-7计算:
70000C:S=0.4R 70OOOAC:S=0.7R 70OOOB:S=R
30OOO:S=R/(2Y)
图13--13所示为一对向心推力轴承支承的轴,其上作用载荷为 Fr、Fa
为计算出各轴承上的当量动载荷PB须首先求出R1、A1和R2、A2。根据Fr很容易求出R1、R2;而计算A1、A2时不仅考虑Fa,还应考虑派生轴向力 S1,S2
图b)示为正装,取轴、内圈和滚动体为分离体,在 Fr作用下,轴承外圈对分离体的支反力N分解为R、S |