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1、滚 动 轴 承的寿 命计算方法 轴承研究所三室 我国轴承寿命计算方法过去沿用工 作能力 系数法 , 有很多缺点 。 本文根据目前 国际上通用 的 领 定动负荷法提出了我国新的轴承寿命计算方 法 , 将 在新的轴承样本 中采用 。 现介绍如下 , 请广泛提出宝贵意见 。 编 者 服奄侧舞 乍欲粗踌界令攀 一 、 寿命 一个滚动轴承不可能无限期的运转下 去 。 在运转过程中由于各种原因可 以使轴承 损坏 , 如安装不 当 , 润滑 不良 , 水分 和灰尘 的侵入等都可使轴承过早损坏 。 但是 “ 任何 过 程如果有多数矛 盾存在的话 , 其 中必定有 一 种是主要的 , 起着 领导 的 、 决定的
2、 作用 , .其 他 则处 于次要和服 从的 地位 。 ” 在安装 、 润 滑 、 维护正常的情况下 , 绝大多数轴承是 由于承受反复应力的作用而疲劳破坏 , 即通 常所说的疲劳剥落 。 因此滚动轴承的寿命一 般系指轴承中任一滚动体或任一滚 道 出现疲 劳剥落前的总转数 , 或在一 定转速下 的工作 小时数 。 滚动轴承的寿命是相 当离散的 , 一批结 构尺寸 、 材料 、 热处理 、 加工方法相 同 的轴 承 , 在相同的运转条件下 可以有不 同 的寿 命 , 最长寿命与最短寿命可相差几倍到几十 倍 , 如图 1 所示 。 因此在轴承寿命计算中必 须考虑轴承寿命离散性 , 计算在一定概率下
3、的 寿命 。 额定寿命L : 一批相同轴承 的额定寿 命 , 是指其中9 0% 的轴承在疲劳剥落前能够 厂厂厂r一 一厂 厂厂 一一广 广仁 二 二厂 厂广广印印 厂厂厂一一广广l s e 一一厂 厂一一一汀汀m m m I - - - -广广广广广广广广川川 厂厂厂丁 一一广 广广广广广广广旧旧 厂厂厂厂 厂 四四 曰曰曰厂 - - - - - - - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 广万 万 厂门 门 口口口厂二 二二!一 一- - - - T 仁二二二二1 一7 7 7曰 曰 曰曰曰厂 一一厂一 一厂一 一广 广 一一一一 了了了 门门门门臼臼厂 一一广 广 一 , ,盯 盯盯丁丁尸
4、尸 门门门门门 厂甲甲 门门厂 一一产 产门门厂厂厂厂 门门门门门 厂门门 厂川川厂钊钊 厂下下 7 7 7 厂 一一厂 厂 门门门门门 甲门门 门门门门门不不 一 厂厂 门门门门门 一一门 门门 尸7 7 7 曰曰一一门门 口口口口 曰曰口口州州州曰曰口口 尸尸尸尸 r r r 厂 门门门 门了 门门门门 尸尸尸尸 . J “m 厂刁刁 冈冈 门门门 州州厂 一 曰曰 尸尸尸尸门门二 刁刁 川川下刁 刁 门门门门曰曰 厂厂厂厂口口 一 门 门 - 下门门门 门门曰曰 7 7 7m m m m m门门一刁 刁 川川川川门门 夕夕夕1 1 1囚囚【 二 门 门巨习 习 门门 口口 100908
5、0706 050403020100 轴承 数量烬 达到或超过 的总转数 , 或在一定转速下 的工 作小时数 。 额定动 负荷C : 轴承额定动负荷是指额 定寿命为 10 0 万转时轴承所 能承受的负荷 。 对向心轴承是指纯径向负荷 , 对推力轴承是 指 中心推力负荷 。 对向心推力轴承是指使套 圈产生 纯径向位移的负荷的径向分量( 此处 所谓动负荷系指轴承运转中承受的方向 , 大 小均不变化的负荷) 。 当l动负荷P : 当量动负荷是,假定负 荷 , 在此负荷作用下轴承的寿命和实际负荷 条件下 的寿命相 同 。 对向心轴承 当量动负荷 是一假定径向负荷 , 对推力轴承 , 当量动负 荷为一假定
6、轴向负荷 。 对向心推力轴承 , 当 量动负荷为一使套圈产生纯径向位移的假定 负荷的径向分量 。 额定静负荷C 。 : 轴承的 额定静负荷为一 静止负荷 。 在此负荷作用下 , 受负荷最大 的 滚动体和套圈滚道接触处 , 滚动体和套圈滚 道 的永久变形量 之和 为滚动体直径 的万 分之 一 。 对向心轴承额定静负荷是指静止径 向负 荷 , 对推力轴承是指静止 中心推力负荷 , 对 向心推力轴承是指套圈产生 纯径向位移的静 止 负荷的径向分量 。 当t静负荷P 。: 当量静负荷是一假 定 的 静止负荷 。 在此负荷作用下 , 承受最大负荷 的滚动体和套圈滚道接触处的总 的永久变形 量与实际负荷条
7、件下产生的总的永久变形量 相 同 。 对向心轴承 当量静负荷系指假定的静 止径心负荷 。 对推力轴承系指假定 的静止 中 心推力负荷 。 对向心推力轴承系指使套圈产 生纯 径向位移的假定静止负荷的径向分量 。 尺寸表格内查 出 。 在实际计算中 , 一般用工作小时数表示 轴承的额 定寿命 , 这时公式( 1 )可改 写为 : 10 6 /C , _ 、 h二 -后 6五火 万夕 ” ” ” ” 、乙少 式中 : L h 额定寿命 , 小时 ; n 工作转速 , 转/分 。 为 了简化计算 , 引入速度系数 f 二, 寿命 系数 f h 。 因为 : 10 6 转 =33 / 3 (转/分) 只
8、 5 0 0 x 6G ( 分 ) 。 所 以取速度系数,一 “ 了 卫 爪 之 二 (3) 寿命系数, 人一“ 了 孺 (4) 如果把负荷 系数f F和 温度 系数f : 引入 , 则寿命计算的一般表达 式为 : _ f h f F f 二 f T . P (5) 二 、 寿命计算公式 滚动轴承的寿命计算公式如下 : /C “ - L一 一 衬) 二 二 . ” . L l夕 J J / f h 和f 二 的数值可 分别由 表 1 、 2和表 3 、 4 查 出 。 f n、 f h 的数值也可 直接由图 2 查出 。 球轴承和滚子轴承的寿命系数和速度 系数公式列 于袭5 : 式 中 : L
9、 额定寿命 , 单位是 1护转 , C 额定动负荷 , 公斤 ; 尸 当量动负荷 , 公斤 ; 。 寿命指数 ; 对球轴承 “ 一3 对滚子轴承 。 =10/3 。 公式(1 ) 为计算轴承寿 命的基本公式 , 如已知实际运转条件 , 则可 用来计算额定寿 命 。 每种轴承 的额定动负荷C可由轴承样本 2 表 5 寿命系数和速度系数 * 轴轴承类型型球轴承承滚子轴承承 寿寿命(小 时 ) ) ) L 、一 so o j 、3 3 3 二。一5 0 oj 、10/3 3 3 寿寿命系数数 , 、一 , 。一贫- - - 了 ;一 , 。 带带 速速度系 数数 一咬 罕) 23 3 3 一 (罕)
10、 31 。 。 注 : 表 5中 的公式没有考虑负荷系 数和 温度系数。 负荷系数fF : 许多 机械在工作 中有振动 和 冲击 , 使轴承实际承受的负荷要比计算的 负荷复杂 。 但这种实际负荷又很难精确求出 。 球轴承 义义骊伽秘娜和 鄂价枷彬阿娜鳄谬趟鄂踢耀墨墨 球 轴承 ; 欺嗽扮咐军声 汁长币叼睽州羚 谈嵘戳黔鞘鄂鞘戳 滚子轴承 石石柳 . . 卫 一 J 甲平 , 仰 。 2阴3娜5明 J州映咖 . 匆咖, 咖 . 匀咖加咖 咖 了了 、 石 , , 尸州尸, 一 , ” 万厂 , 毕华尸粉叮洲份学料嗽黔岑 丫 洲洲 滚子轴承 , 口:;,”.知”,“. 凡 尸即 脚叭 ,划 .严
11、甲 、甲脚, 澳 呷 , 啊 卿 拍脚 脚 ; ; ; 八 八八八 论古 ” 。 口 以 一 日 . ) 乃 一 、叹肠 一 厂护罕 罕 图 2 球和滚 子轴承的j 。、 几 表 1 球轴承 的寿命系数j z 福 f * 小同 f 、 小时 f 人L h L 自 小时 / 小 时 f 、 弓 、 日寸 f * 小 时 j 。 下L户nn “侍 衬 O曰门n八U八曰 : ; 。 , U。jJJ且任月q 7 17 68 0 断8 9 9 39 6 0 0 心月一n 9 一n 乙 Q山 q60 0 81 0n1 31 41 51 82 12 42 7 Q曰O 自0自口 山n乙 Q目口乙n n乙 Qn
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