軸承的壽命計算,軸承的壽命計算?

時間 2021-08-11 17:52:19

1樓:

是套在外徑120的大型軸上的,一般的軸承工作溫度是120度,如果是250度,估計這個很貴的軸承一天就報銷了,想必是裝在齒輪箱裡的,或者是塗了高溫潤滑油工作的,一般經常使用的話,是在三年四年之間,保養的好最多不超過六年,如果不換的話,會影響精度的,這是我從業五年的經驗,我家是買軸承的,呵呵。

2樓:

一、軸承的壽命

軸承在承受負荷旋轉時,由於套圈滾道面及滾動體滾動面不斷地受到交變負荷的作用,即使使用條件正常,也會因材料疲勞使滾道面及滾動面出現魚鱗狀損傷(稱做剝離或剝落)。

出現這種滾動疲勞損傷之前的總旋轉數稱做軸承的「(疲勞)壽命」。

即使是結構、尺寸、材料、加工方法等完全相同的軸承,在同樣條件下旋轉時,軸承的(疲勞)壽命仍會出現較大的差異。

這是因為材料疲勞本身即具有離散性,應從統計的角度來考慮。

於是就將一批相同的軸承在同樣條件下分別旋轉時,其中90%的軸承不出現滾動疲勞損傷的總旋轉數稱做「軸承的基本額定壽命」(即可靠性為90%的壽命)。

在以固定的轉速旋轉時,也可用總旋轉時間表示。

但在實際工作時,還會出現滾動疲勞損傷以外的損傷現象。

這些損傷可以通過做好軸承的選擇、安裝和潤滑等加以避免。

二、軸承壽命的計算

1、基本額定動負荷

基本額定動負荷表示軸承耐滾動疲勞的能力(即負荷能力),是指大小和方向一定的純徑向負荷(對於向心軸承)或中心軸向負荷(對於推力軸承),在內圈旋轉外圈固定(或內圈固定外圈旋轉)的條件下,該負荷下的基本額定壽命可達100萬轉。向心軸承與推力軸承的基本額定動負荷分別稱做徑向基本額定動負荷與軸向基本額定動負荷,用cr與ca表示,其數值錄入軸承尺寸表。

2、基本額定壽命

式1表示軸承的基本額定動負荷,當量動負荷及基本額定壽命之間的關係。

軸承以固定的轉速時,用時間表示壽命更為方便,如式2所示。

另外,對於鐵路車輛或汽車等用行車距離(km)表示壽命較多,如式3所示。

因此,作為軸承的使用條件,設當量動負荷為p,轉速為n,則滿足設計壽命所需要的軸承基本額定動負荷c可由式4計算。從軸承表選出滿足c值的軸承,即可確定軸承的尺寸。機械要求的軸承必需壽命請參考表4。

3、根據溫度進行的基本額定動負荷的修正與軸承的尺寸穩定處理

軸承在高溫下使用時,材料組織會發生變化、硬度降低,基本額定動負荷將比常溫下使用時減小。材料組織一旦發生變化,即使溫度恢復到常溫也不會復原。

因此,在高溫下使用時,必須將軸承尺寸表的基本額定動負荷乘以表1的溫度係數進行修正。

表1溫度係數

軸承長時間在120攝氏度以上的工作溫度下使用時,由於經一般熱處理的軸承尺寸變化大,必須進行尺寸穩定處理。

尺寸穩定處理與使用溫度範圍如表2所示。但經尺寸穩定處理的軸承硬度降低,有時基本額定動負荷會減小。

表2 尺寸穩定處理

4、修正額定壽命

式1表示的是可靠性90%的基本額定壽命(l10),根據用途的不同,有時也需要可靠性高於90%的高可靠性壽命。

此外,採用特殊材料有時可以使軸承壽命延長,甚至潤滑等使用條件的不同也會影響軸承壽命。考慮了以上因素對基本額定壽命進行修正後的壽命稱做修正額定壽命,可由式8計算:

lna=a1a2z3l10..........式8

這裡,a1:可靠性係數......參照(1)項

a2:可靠性係數......參照(2)項

a3:可靠性係數......參照(3)項

〔備註〕按照可靠性高於90%的lna選擇軸承尺寸時,應特別注意軸與外殼的強度。

(1)可靠性係數a1

計算可靠性不低於90%(即失效率不大於10%)的修正額定壽命時,按表3選擇係數a1

表3可靠性係數a1

(2)材料系數a2

根據軸承材料(鋼種、質量)、製造工藝和設計的不同與壽命有關的軸承特性有可能發生變化,這時用係數a2修正。

採用高質量的真空脫氣軸承鋼或鋼中夾雜物特別少時,a2>1。對於常規軸承材料,a2=1。

(3)使用條件係數a3

軸承在直接影響壽命的條件下(尤其是潤滑條件)下使用時,用係數a3進行修正。

潤滑條件正常時,可取a3=1,潤滑條件特別良好時,可取a3>1。但在以下條件下,取a3<1。

a、運轉時潤滑劑運動粘度降低時

球軸承-小於13平方毫米/s

滾子軸承-小於20平方毫米/s

b、轉速特別低時

滾動體節圓直徑與轉速的乘積小於10000

c、潤滑劑中混入雜質時

d、內圈與外圈的相對傾斜大時

〔注〕軸承在高溫下使用硬度降低時,必須對基本額定動負荷進行修正(參照表1)

5、機械所必需的軸承壽命

選擇軸承應合理地提出壽命要求,壽命要求過高,則軸承尺寸過大,機械笨重,不經濟。壽命要求過低,則在使用中需要常更換,一般可根據機械的大修期確定軸承的使用壽命。各種機械所必需的軸承使用壽命推薦值見表4。

表4軸承必需壽命(參考)

三、當量動負荷

軸承大多承受徑向負荷與軸向負荷的合成負荷,並且負荷條件多種多樣,如大小發生變化等。

因此,不可能將軸承的實際負荷直接與基本額定動負荷比較。

這時,則將實際負荷換算成通過軸承中心,且大小和方向一定的假想負荷來進行分析比較,軸承在假想負荷下具有與實際負荷和轉速下相同的壽命。

這樣換算的假想負荷稱做當量動負荷,用p表示。

1、當量動負荷的計算

承受大小和方向一定的合成負荷的向心軸承與推力軸承(a不等於90度)的當量動負荷可由下式計算:

p=xfr+yfa........(9)

這裡,p:當量動負荷,n 對於向心軸承,表示為pr:徑向當量動負荷;對於推力軸承,表示為pa:軸向當量動負荷

fr:徑向負荷,n

fa:軸向負荷,n

x:徑向負荷係數

y:軸向負荷係數(負荷係數x與y載於軸承尺寸表)

對於單列向心軸承,當fa/fr<=e時,取x=1、y=0,因此,這時當量動負荷為pr=fr。

1)對於單列向心軸承,當fa/fr<=e時,取x=1、y=0,因此,這時當量動負荷為pr=fr.[e表示fa/fr的界限值,載於軸承尺寸表。]對於單列角接觸球軸承及圓錐滾子軸承,如圖1所示。

由於承受徑向負荷時會產生軸向分力(fac),因此,軸向分力可由下式計算:

fac=fr/2y......(10)

2)接觸角為90度的推力球軸承只承受軸向負荷,因此當量動負荷pa=fa

3)推力調心滾子軸承的當量動負荷由下式計算:

pa=fa+1.2fr.........式11 這裡fr/fa<=0.55

2、負荷變化時的平均當量動負荷

軸承承受大小或方向變化的負荷時,需要計算使軸承具有與實際變化條件下相同壽命的平均當量動負荷。

各種變化條件下的平均當量動負荷pm的計算方法如圖所示。

四、基本額定靜負荷與當量靜負荷

1、基本額定靜負荷

軸承承受太大的靜負荷或在極低轉速下承受衝擊負荷時,滾動體與滾道的接觸面會產生區域性永久變形。其變形電隨負荷增大而增大,超過一定限度的話,將會影響正常的旋轉。

基本額定靜負荷是指使承受最大負荷的滾動體與滾道的接觸面**產生按以下計算接觸應力的靜負荷。

a、調心球軸承......4600mpa

b、其他球軸承......4200mpa

c、滾子軸承......4000mpa

在這些接觸應力下產生的滾動體與滾道的永久變形總量約為滾動體直徑的0.0001倍。

向心軸承與推力軸承的基本額定靜負荷分別稱作徑向基本額定靜負荷與軸向基本額定靜負荷,用cor與coa表示,其數值載於軸承尺寸表。

2、當量靜負荷

當量靜負荷是指一種假想負荷,當軸承靜止或轉速極低時,該假想負荷下承受負荷的滾動體與滾道的接觸面**產生與實際負荷條件下相同的接觸應力。

向心軸承與推力軸承的當量靜負荷分別採用通過軸承中心的徑向負荷與通過軸承中心線的軸向負荷。當量靜負荷由式17到式20計算:

當量靜負荷可由下式計算:

這裡:por:徑向當量靜負荷,n

poa:軸向當量靜負荷,n

fr:徑向負荷,n

fa:軸向負荷,n

xo:徑向靜負荷係數

yo:軸向靜負荷係數(靜負荷係數xo與yo載於軸承尺寸表)

3、安全係數

軸承的允許當量靜負荷雖取決於軸承的基本額定靜負荷,但由於上述永久變形量(區域性凹陷量)決定的軸承使用限度則隨對軸承的效能要求及使用條件而有所不同。

因此,為分析基本額定靜負荷的安全度,根據經驗制定了安全係數。

fs=co/po..........(21)

這裡:fs:安全係數(表5)

co:基本額定靜負荷,n

po:當量靜負荷, n

表5 安全係數fs

備註: 對於推力調心滾子軸承,取fs>=4

3樓:

通常,滾動軸承壽命計算步驟是:

1.根據主機的技術引數和支承部位結構,初選軸承的型別和尺寸,計算作用於軸承上的負荷;

2.計算當量動負荷;

3.根據軸承額定壽命公式計算軸承的壽命;

4.驗算額定靜負荷和極限轉速。

滾動軸承額定壽命係指一批軸承中90%的軸承在疲勞剝落前能達到或超過的運轉數(以106轉計)或在一定轉速下的工作小時數。

對於球軸承的基本額定壽命:

l10=(cr/pr)3

(百萬轉)

在實際計算中,一般用工作小時數表示軸承的壽命(小時),為:

lh=(cr/pr)3/(60n)*106(小時)

其中cr:為徑向基本額定動負荷(kn),指一套滾動軸承假想能承受的恆定徑向載荷,在這一載荷作用下的基本額定壽命為一百萬轉。

pr:為徑向當量動負荷(kn),指軸承實際所受的各種外加負荷的徑向當量變負荷。

對於滾子軸承的基本額定壽命:

l10=(cr/pr)10/3

(百萬轉)

用工作小時數表示軸承的壽命(小時):為:

lh=(cr/pr)10/3/(60n)*106(小時)

額定壽命計算方法是根據普通軸承鋼和一般工作條件確定的,壽命可靠性為90%。考慮到材料和使用條件的影響以及高可靠性的要求,國際標準化組織對額定壽命公式進行了修正,加入了可靠性係數、材料系數和使用條件係數。

目前,國外先進的球軸承實際使用壽命已是計算壽命的十倍以上,可靠性95%以上,我廠生產的球軸承的使用壽命水平能達到國內的先進水平。

軸承使用壽命問題

第一 可能是你的計算有問題,壽命計算公式中本來就是考慮係數的,看看你的係數取值,多列的軸承計算壽命時考慮徑向當量動載荷pr時,是要將總的徑向載荷分給每一列的,看看每列軸承的受力部位,是不是承載能力大的那一列剛好在過載區域 第二 壽命計算公式僅僅是參考,在選用軸承時,參考的軸承徑向基本額定動載荷應該是...

同樣的受力和轉速,軸承大的壽命長還是軸承小的壽命長

你說的有誤區。如果按照同一個品種軸承來說,不能拿轉速來比,比如同是深溝球軸承。以下兩個型號做對比 626 極限轉速 38000轉 分鐘 理論值 6210 極限轉速 18000轉 分鐘 理論值 如果,我要求轉速達到30000轉 分鐘,那麼6210根本就無法達到的。所以同樣轉速有誤區。壽命,說到壽命的話...

深溝球軸承軸向載荷怎麼計算,深溝球軸承軸向載荷怎麼計算?多大的軸承能承受200Kg的軸向力?

深溝球軸承理論不派生軸向力,但實際應用過程中會受到輕微的軸向力,因為它有一定的調心作用,在軸向力消失之後,會重新回到原來的位置。軸向力的大小要跟實際工作環境有聯絡,受軸向力之後的球軸承的受力情況相當於有了接觸角,變成了類似於角接觸球軸承,這個軸向力還和軸承本身的遊隙,溝渠率半徑有很大關係。特別是遊隙...