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1、135 135 滚动轴承尺寸选择滚动轴承尺寸选择三 轴向载荷对轴承元件载荷分布的影响 一 滚动轴承的失效形式及基本额定寿命(1)(1)疲劳破坏( (点蚀) )(2)(2)过大塑性变形疲劳接触应力极低、较大静强度计算(3)(3)磨损、胶合、内外圈和保持架破损不正常结论： 角接触轴承承受轴向载荷时受载滚动体数目增多承载能力提高宜承受联合载荷（一） 失效形式寿命计算1滚动轴承习题（二）（二） 轴承的寿命轴承的寿命 轴承中任一元件出现疲劳点蚀前轴承中任一元件出现疲劳点蚀前, ,一一 个套圈相对另一套圈的转数或工作小时数。个套圈相对另一套圈的转数或工作小时数。 指一批相同的轴承指一批相同的轴承, ,在相
2、同运转条件下，在相同运转条件下，有有9090的轴承没有发生疲劳点蚀前的转数或总的轴承没有发生疲劳点蚀前的转数或总工作小时数。工作小时数。1. 1.轴承寿命：寓意：寓意：一批一批轴承中有轴承中有9090的寿命将比其基本额定寿命长的寿命将比其基本额定寿命长 一个轴承在一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率有基本额定寿命期内正常工作的概率有 9090，失效率为有，失效率为有10102. 2. 基本额定寿命1010：2滚动轴承习题 滚动轴承的预期寿命 表133133基本额定动载荷： 当轴承基本额定寿命为1010转时，轴承能承受的最大载荷，用C C表示。二. . 滚动轴承的基本额定动载荷C =C =C
3、rCr径向载荷或分量CaCa轴向载荷三. . 滚动轴承寿命的计算公式轴承寿命曲线：P PC C1 1 2 2 3 3 4 4=25.=25.6 6L L101062086208 失效率不同寿命不同3滚动轴承习题 式中：n转速 rmin 寿命指数 球轴承 滚子轴承10/3 当量动载荷 假定的载荷与实际载荷相当 高温下轴承的C值将减少，引入温度系数ft 表134（转）（h ）四四. . 当量动载荷当量动载荷轴承寿命计算公式 P Pf fP P（X Fr X Fr YFa YFa ）4滚动轴承习题 PfP（X Fr YFa ） X X、Y Y径向、轴向载荷系数 查表(13-5)(13-5)P P 载
4、荷系数，查表(13-6 )(13-6 ) Fr Fr 、 Fa Fa 轴承的径向、轴向力（注意区别轴上载荷） 查判断系数e e 深沟球轴承按f f0 0Fa /CFa /C0r 0r f f0 0 =14.7 =14.7 查 e e角接触球轴承按Fa /CFa /C0 0 查 e e ( (轴承的额定静载荷）判 Fa/Fr Fa/Fr 与 e e 的关系定X X、Y Y Fa/Fr e Fa/Fr e 轴向力较小, ,可忽略不计, ,只计 f fP P 即：X=1 , Y=0 X=1 , Y=0 轴向力较大, ,要计 即：X1, Y0X1, Y0Fa/Fr Fa/Fr e e5滚动轴承习题只能
5、承受纯径向载荷的轴承（N、NA类）PfP Fr 设计轴承的基本方法： 由工作条件定轴承类型00000000 由结构定轴承直径 0000 初选型号 查C C、C C0 0 验算寿命： 计算轴承载荷查e e、X X、Y Y 计算PP计算L Lh h 分析轴承是否合格只能承受纯轴向载荷的轴承（5 5类）： P Pf fP P FaFa6滚动轴承习题例：已知齿轮轴采用一对6211轴承，已知轴承载荷1=3500，Fa1=1606，R2=2500，Fa2=fP1.2，试求P1、P2。解：查得：C C0 0=29200=29200查e e ：求X X、Y: Y: 求: :f f0 0FaFa1 1/C/C0
6、 0 =14.71606/29200 = 0.8085 =14.71606/29200 = 0.8085ee1 1在0.260.280.260.28之间, ,插值得 e e1 1 = 0.27 = 0.27FaFa1 1/R/R1 1 = 1606/3500 = 0.459 = 1606/3500 = 0.459e e X X1 1=0.56 , Y=0.56 , Y1 1=1.7=1.7FaFa2 2=0 X=0 X2 2=1 , Y=1 , Y2 2=0=0 P P1 1=f=fP P(X(X1 1R R1 1+Y+Y1 1FaFa1 1)=1.2(0.563500+1.71606) )=
7、1.2(0.563500+1.71606) =5628 =5628 P P2 2=f=fP PR R2 2=1.22500=3000=1.22500=3000 PP1 1P P2 2 轴承危险，计算1 1的寿命7滚动轴承习题五五. . 轴承的轴向载荷轴承的轴向载荷F Fa a 1.径向轴承 (6 、 1 、 2类)F Faeae1 12 21 12 2F FaeaeF Fd d 2. 2.角接触轴承 (3 (3、7 7类) ) 一端固定、一端游动 F Fa1a1= F= Faeae , F , Fa2a2=0=0F Faeae指向者受力Fa Fa 1 1=0 , Fa =0 , Fa 2 2=
8、 F= Faeae(1)(1)派生轴向力F F d d ，在作用下F Fd d内外圈分离 成对使用 F Fd d的大小查表(13-7)(13-7) 两端固定固定端受力8滚动轴承习题(2)(2)安装型式（成对使用）安装型式（成对使用） 角接触轴承应成对使用以抵消派生轴向力和避免轴产生轴向窜动 正安装（ X X 型、面对面） 两轴承外圈的窄边相对d d面对面 跨距减少 反安装（ O O型、背对背） 两轴承外圈的宽边相对d d背对背 跨距增大F Fd1d1F Fd2d2F Fd1d1F Fd2d2说明：轴承支点（压力中心）偏移，但为方便计 算，仍取轴承宽度中点为支点9滚动轴承习题10滚动轴承习题 (
9、3) 角接触轴承的轴向载荷角接触轴承的轴向载荷F Fa1a1、 F Fa2a2轴向载荷轴上外载荷Fae Fa？ 轴承的派生轴向力Fd分析： Fd1 +Fae与 Fd2比较 FaeFaeF Fd1d1F Fd2d2S S2 2当F Fd1d1 +Fae F Fd2d2 当F Fd1d1 +Fae F Fd2d2 F Fa1 a1 = F Fa2 a2 =右边压紧S S2 2 F Fd1d1 +Fae F Fd2d2 + S2 F Fd1d1 F Fd2d2 S2 F Fd1d1 Fae F Fd1d1 +Fae S1 F Fd2d2左边压紧S S1 1 F Fa1a1 F Fa2a2 F Fd1
10、d1 S1 F Fd2d2 FaeF Fd2d2S S1 1FaeFaeF Fd1d1F Fd2d211滚动轴承习题FaeFaeF Fd1d1F Fd2d2当F Fd1d1 +Fae F Fd2d2当F Fd1d1 +Fae F Fd2d2 右边压紧左边压紧计算轴向载荷的方法: : 画安装简图标明轴承的派生轴向力F Fd d方向 计算F Fd1d1 、 F Fd2d2 根据F Fd1d1、Fae 、 F Fd2d2三者的关系判断压紧、放松端 压紧端= =除本身的派生轴向力外其余轴向力之和 放松端= =本身的派生轴向力F Fd2d2F Fd1d1FaeFae2 21 1R R2 2R R1 1右
11、边压紧左边压紧判断压紧、放松端时要注意正、反装12滚动轴承习题例:一对反装7312AC轴承,R15000N,R28000N，Fae2000N，由1轴承指向2轴承，求Fa1、Fa2。解： 画安装简图 F Fd2 d2 与 FaeFae同向求F Fd1d1，F Fd2 d2 求F Fa1 a1 ， F Fa2a2 F Fd2d2FaeFae54405440200020007440N7440N F Fd1d13400N 3400N F Fa1 a1 F Fd2d2FaeFae7440N7440N F Fa2a2F Fd2d25440N5440NF Fd1d10.68R0.68R1 10.685000
12、0.6850003400N3400NF Fd2d20.68R0.68R2 20.6880000.6880005440N5440NF Fd1d1F Fd2d2FaeFae1 12 2R R1 1R R2 2轴承1 1被压紧轴承2 2被放松13滚动轴承习题六六. . 轴承寿命计算步骤轴承寿命计算步骤 求R1、R2 例: :接上题, ,如果n n960r/min,f960r/min,fP P1.2, 1.2, 求轴承寿命。求FaFa1 1、FaFa2 2求P P1 1、P P2 2求L Lh h(C)(C)解：查得7212AC7212AC轴承的C C42800N42800N，e e0.680.68F
13、aFa1 1R R1 174407440500050001.4881.488e e X X1 10.41 0.41 ， Y Y1 10.870.87 P P1 1f fP P(X(X1 1R R1 1Y Y1 1A A1 1) ) 1.2(0.4150001.2(0.4150000.877440) 0.877440) 10227.36N10227.36NFaFa2 2R R2 254405440800080000.68= e0.68= eP P2 2f fP PR R2 21.280001.280009600N9600NX X2 21,Y1,Y2 20 0PP1 1P P2 2 轴承危险 Fa Fa1 17440N7440NFaFa2 25440N5440NR R1 15000N,5000N,R R2 28000N8000N14滚动轴承习题七 滚动轴承的静载荷当量静载荷： P P0 0=X=X0 0F Fr r+Y+Y0 0F Fa a按轴承静载能力选择轴承 C C0 0 S S0 0P P0 0 S S0 0 查表138 138 15滚动轴承习题滚动轴承习题
