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軸承基本知識(shí)——軸承尺寸的選擇

更新時(shí)間:2022-09-26  瀏覽:397次

軸承在承受負(fù)荷旋轉(zhuǎn)時(shí),由于套圈滾道面及滾動(dòng)體滾動(dòng)面不斷地受到交變負(fù)荷的作用,即使使用條件正常也會(huì)因材料疲勞使?jié)L道面及滾動(dòng)面出現(xiàn)剝離或剝落(即魚(yú)鱗狀損傷),即疲勞損傷。即使是結(jié)構(gòu)尺寸、材料、加工方法等完全相同的軸承,在同樣條件下旋轉(zhuǎn)時(shí),軸承的(疲勞)壽命仍會(huì)出現(xiàn)較大的差異。這是因?yàn)椴牧媳旧砑从须x散性。但在實(shí)際工作時(shí),還會(huì)出現(xiàn)滾動(dòng)疲勞損傷以外的損傷現(xiàn)象。這些損傷可以通過(guò)做好軸承的選擇、安裝和潤(rùn)滑等加以避免,為了確定軸承尺寸,往往要根據(jù)軸承承受的負(fù)荷性質(zhì)、軸承壽命及可靠性要求等分別進(jìn)行計(jì)算。

1、軸承壽命的計(jì)算

軸承的基本額定動(dòng)負(fù)荷表示軸承耐滾動(dòng)疲勞的能力,是指大小和方向一定的純徑向負(fù)荷或純軸向負(fù)荷,在內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)外圈固定(或內(nèi)圈固定外圈旋轉(zhuǎn))的條件下,基本額定壽命可達(dá)100萬(wàn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷。軸承的基本額定壽命系指單個(gè)軸承或一組相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的近于相同的軸承可靠性為90%時(shí)的壽命。

合理的確定軸承的使用壽命對(duì)軸承使用者來(lái)說(shuō)是非常重要的,這是因?yàn)閴勖A(yù)估的過(guò)長(zhǎng)與過(guò)短對(duì)使用都是不利的。壽命過(guò)長(zhǎng)會(huì)使軸承尺寸過(guò)大過(guò)重而造成不必要的浪費(fèi);壽命過(guò)短則勢(shì)必造成極為頻繁地更換軸承而帶來(lái)不必要的麻煩與人力的浪費(fèi)。因而在確定軸承的使用壽命時(shí),應(yīng)充分對(duì)機(jī)械的類別和各種不同的工作條件及可靠性要求等因素加以綜合評(píng)價(jià)后確定。

額定壽命按下式進(jìn)行計(jì)算:

L10(C/P)ε  L10h=106/60n×(C/P)ε  L10S×D×L10

式中: L10:基本額定壽命,百萬(wàn)轉(zhuǎn)

L10h:基本額定壽命,h

L10S:基本額定壽命,m

C:基本額定動(dòng)負(fù)荷,N

P:當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷,N

n:工作轉(zhuǎn)速,rmin

D:旋轉(zhuǎn)直徑,m

ε:壽命指數(shù),球軸承ε=3   滾子軸承ε=103

為簡(jiǎn)化計(jì)算方法,取500小時(shí)作為基本額定壽命,導(dǎo)出速度系數(shù)fn,)和壽命系數(shù)fh

fn=(33.33/n)1/ε   fh=(Lh/500)1/ε

式中:Lh:預(yù)定的軸承使用壽命

軸承壽命公式改寫(xiě)為:(fh/fn×P

2、當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷的計(jì)算

軸承在實(shí)際使用中承受純徑向負(fù)荷或純軸向負(fù)荷的機(jī)會(huì)并非很多,在大多數(shù)情況下是承受復(fù)合負(fù)荷的作用。因而在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí)必須將實(shí)際負(fù)荷轉(zhuǎn)換為當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷,當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷可由下式計(jì)算:

PXFrYFa

式中,P:當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷,N(對(duì)于向心軸承表示為Pr;推力軸承表示為Pa

Pr:徑向負(fù)荷,N   Fa:軸向負(fù)荷,N

X:徑向負(fù)荷系數(shù)  Y:軸向負(fù)荷系數(shù)   X、Y載于軸承尺寸表

有時(shí)軸承處于振動(dòng)、沖擊的工況條件下工作,這時(shí)要引入沖擊負(fù)荷系數(shù)fp來(lái)滿足當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷的計(jì)算需要。因此,此時(shí)當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷的計(jì)算式如下:

PfpXFrYFa


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