轴承设计寿命计算公式汇总.docx
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轴承设计寿命计算公式汇总
、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a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:
式中:
I——基本额定寿命(106转);-L——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;弋温度系数,由表1查得;n「
—轴承工作转速(r/min);F——寿命指数(球轴承「一,滚子轴承')。
三、温度系数ft
当滚动轴承工作温度高于120C时,需引入温度系数(表1)表1温度系数
工作温度/c
<120
125
150
175
200
225
250
300
ft
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
P叮网皿
式中:
P――当量动载荷,N;1――径向载荷,N;I――轴向载荷,N;X――径向动载荷系数;Y――轴向动载荷系数;1负荷系数
五、载荷系数fp
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fp
载荷性质
fp
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
轴承类型
相对轴向醜荷
舉列軸承1
«*
FJFr>^
几/F崔存
F*Fr>e
F./COI
F./xDl
X
Y
X
Y
X
Y
X
Y
稼沟球轴承
0.014a0280*056a084
11
Q・17
0-28
0.42
656
0.1720*3450・689
L03b382-073*455.176」9
1
0
0.56
2.30
L99
1・71
h55
L45
1-31h15h041・00
1
0
a56
2-30b99L71
155IMSb31b15b04too
5T1S~
0・22
0*26
0.28
630
634
0-38
0*42
644
表4角接触球轴承的系数X、Y
轴承类型
相对轴向载荷
FJl
Ff/Cor
FjzDl
X
0.014
0.172
0.028
0.345
0.056
0.689
0.085
1.03
a=5°
0.11
1.38
1
0-17
2・07
0・28
3.45
0.42
5・17
0.56
6.89
0.014
0.172
0.029
0・345
角
0-057
0.689
0-086
1-03
接
a=10。
0-11
1.38
1
0.17
2.07
傩
0・29
3-45
0.43
5.17
球
0.57
6.89
轴
0.015
0.172
0-029
0.345
承
0.058
0・689
a=15°
0.087
1-03
(7000C)
0.12
1.38
1
O・17
2.07
0.29
3.45
0-44
5.17
0.58
6.89
a=20°
—
—
a=25°(70(X)AC)
—
—
a=30°
—
—
a=35°
—
9
1
单列轴承
双列轴承
V
F./Fr>e
FJFWc
e
Y
X
Y
X
Y
X
Y
2.78
3.74
0.23
2.40
3-23
0.26
0
此类轴承用单列深沟球轴承的X,Y和c
1
2.07
1.87
1-75
1-58
0.78
2・78
2.52
2・36
2-13
0-30
0.34
0.36.
0.40
1.39
1.87
0.45
1
1.26
1.69
0-50
L21
1.63
0.52
1.88
2.18
3.06
'0.29
1.71
•
1.98
2.78
0.32
1.52
1.76
2・47
0.36
1.41
1.63
2.29
0・38
0
0.46
1.34
1
1-55
0.75
2.18
0.40
1.23
1.42
2.00
0-44
1.10
1-27
L79
0-49
1.01
L17
L64
0.54
1.00
1.16
1.63
0.54
1.47
1.65
2.39
0.38
1.40
1.57
2.28
0.40
1.30
1.46
2.11
0.43
1.23
1.38
2.00
0.46
0
0.44
1>19
1
1.34
0.72
1-93
0-47
1.12
b26
b82
0・50
1.02
L14
1.66
0-55
1.00
1.12
1.63
0.56
1.00
1.12
L63
0.56
0.43
1.00
1.09
0.70
1.63
0.57
0.41
0.87
0-92
0.67
1.41
0.68
A
0-39
0.76
1
0.78
0.63
1.24
0.80
V
0-37
0.66
1
0.66
0-60
1-07
0.95
nqc
AR7
AQK
n
COQ
11A
表5其它向心轴承的系数X、Y
轴承类塑
[单列轴承
双列轴承|
e
FJF.>e
Ft/Ff^
X
Y
X
Y
X
Y
X
YI
调心球轴承
1
0
0,40
Q・40coto
1
0.42cota
0,65
0.65cota
1.5tana
磁电机球轴承
1
0
S50
0・25
-——
0.2
1■锥滾子轴承
1
0
0<40
0.40cotn
1
0.45cota
0.67
0.67cotcr
1・5tana
表6推力轴承的系数X、Y
轴承类型
•
a
单向轴承①
双向轴承
r
F./Fr>e
FJF>
X
y
X
Y
X
Y
45*
a66
L18
r0・59
F0・66
L25
‘50°
0・73
1.37
0.57
673
1-49
55*
0.81
1-60
0.56
0,81
1.79
60*
0.92
1.90
0*55
0.92
2・17
65°
1.06
)
2.30
0.54
L06
1
2*68
70”
1.28
2.90
0.53
b28
3*43
75”
1.66
3.89
0-52
K66
4-67
80*
2-43
5・86
0・52
!
.2・43j
7・09
85*
4・80
11.75
0.51
80
14.29
话90°
1・25tantf
X11sinaj
ij
20,l3tana
Xj1stnaj
竺仃-丄
1313
Xsinaj
1*25tan^
X(1sinej
1
1-25tanar
推力滚子轴承“工90「
tana
i
L5tan 667 tana 11 LStancr 七、成对轴承所受轴向力 计算公式: 角接触球轴承: 弘迟 圆锥滚子轴承: 式中e为判断系数,可由表4查出;Y应取表5中T厂」的数值。 •正排列: 若 则打;-■'- 若 则' •反排列: 若 则' 若 则'\ 八、成对轴承当量动载荷 根据基本公式: 刁叮3隔+马加 g(咖隔) 式中: P――当量动载荷,N;1――径向载荷,N;I――轴向载荷,N;X――径向动载荷系数;Y――轴向动载荷系数;1负荷系数。 九、修正额定寿命计算 对于要求不同的可靠度、特殊的轴承性能以及运转条件不属于正常情况下的轴承寿命计算时,可采用修正额定寿命计算公式: S-“阳仏0 式中: ――特殊的轴承性能、运转条件以及不同可靠度要求下的修正额定寿命(106转);ai――可靠度的寿命 修正系数;a2——特殊的轴承性能寿命修正系数;a3——运转条件的寿命修正系数。 (1)可靠性寿命修正系数ai 当轴承的可靠性不为90%寸,应加入可靠性寿命修正系数(表7) 表7可靠性寿命修正系数ai 可靠度(% 90 95 96 97 98 99 a1 1 0.62 0.53 0.44 0.33 0.21 4. 4. (2)运转条件的寿命修正系数a3 •正常运转条件下,可取a=1; •润滑条件十分理想时,可取a>1; •润滑条件不好时,可取a3<1。 (3)特殊的轴承性能寿命修正系数a2 •采用夹杂物含量非常低或经过特别分析处理的钢材,可取彳'; a2值。 •采用特殊的材料、工艺或设计,而润滑却不良时,a2通常不能大于1的值; •若采用特殊的热处理造成材料硬度降低而导致轴承寿命下降,应选取相应减小的
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