滚动轴承的概述及装置的设计.pptVIP

一、失效形式 失效形式：内外圈运动 疲劳点蚀 —— 最主要的失效形式，滚动体表面、套圈滚道都可能发生点蚀 过大塑性变形—— 低速轴承的主要失效形式，接触应力过大(载荷过大或冲击载荷)，元件表面出现较大塑性变形 磨损、胶合、内外圈和保持架破损等——使用维护不当而引起的，属于非正常失效 设计准则： 一般转速的轴承 — 进行寿命(额定动载荷)计算，防止疲劳点蚀破坏 转速极低或仅作缓慢摆动的轴承 — 按静强度(额定静载荷)计算，防止塑性变形 轴承寿命：( 106 r 或 h ) 轴承中任一元件出现疲劳点蚀前，所经历的总转数或总工作小时数 基本额定寿命：用 L或Lh表示 一组同一型号轴承在同一条件下运转，其可靠度为90％时，能达到或超过的寿命。 寓意： 一批轴承中有90％的寿命将比其基本额定寿命长 一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率有90％，失效率为10％ 注意：额定寿命随运转条件而变化 比如：外载荷增大，额定寿命降低 因此，基本额定寿命并不能直接反映轴承的承载能力 90％ 10％ 完好 Ｌ/(1×106r) R/(％) 二、基本额定寿命 定义： 当一套轴承进入运转并且 基本额定寿命 为106转时，轴承所能承受的最大载荷，用 C 表示 即：在C 的作用下，运转 106 转时，有10％的轴承出现点蚀，90％的轴承完好 对于具体轴承，C 为定值，按手册查取 对向心轴承(0o ? a ?45 o )，C为纯径向载荷——Cr 对推力轴承(45o a ?90o ) ，C为纯轴向载荷——Ca 额定动载荷越大 轴承的承载能力越大 三、基本额定动载荷 寿命L (106r) 载荷P(N) o C 2 1 5 3 4 寿命L=1 载荷P=C 载荷P=C 寿命L=1 载荷P≠C 寿命L=? e 指数 球轴承: e =3 滚子轴承: e =10/3 四、滚动轴承寿命的计算公式 寿命计算的基本公式: 作寿命计算, 解决两类问题: (1)已知轴承型号及载荷P,求寿命 (2)已知轴承载荷P及预期寿命Lh, 选择轴承型号 考虑高温(t＞100°) 引入 ft (温度系数) 对于向心轴承，C 为径向载荷Cr 对于推力轴承，C 为轴向载荷Ca 但轴承可能同时承受径向载荷Fr 和轴向载荷 Fa 为了与C在相同的条件下进行比较，引入当量动载荷的概念 当量动载荷：一假想载荷，按确定基本额定动载荷的条件进行换算后的载荷，与C 同类型，它对轴承的作用与实际载荷的作用等效。用 P 表示:P=XFr+YFa 考虑附加载荷影响，引入载荷系数，表13-6 X － 径向载荷系数 Y － 轴向载荷系数 见表13-5 Fa Fr 五、滚动轴承的当量动载荷 (1)只受Fr的向心轴承：P=fpFr (2)只受Fa的推力轴承：P=fpFa (3)受Fr和Fa的向心轴承和向心推力轴承 P=fp(XFr+YFa) X、Y－径,轴向动载荷系数 表(13-5) P321 ①查判断系数e→ Ｃ０:轴承的额定静载荷 ②判Fa/Fr与e的关系→定X、Y Fa/Fr≤e －轴向力较小,可忽略不计,只计Fr→ Ｐ＝Fr →即：X=1 , Y=0 －轴向力较大,要计→即：X≠1, Y ≠ 0 Fa/Fr＞e 按(Fa/C0) 查e ┌ α＝15°→按Fa/C0 查e └ α＝25° e=0.68、α＝40° e=1.14 →e=1.5tgα α p280 深沟球轴承－ 角接触球轴承 圆锥滚子轴承 寿命计算步骤： 1 径向载荷Fr的计算 Fr1V Fr2V Fr1H Fr2H Fre Fae Fte Fte Fr2H Fr1H Fre Fae Fte 2 1 Fre Fae Fr1V Fr2V 1 2 六、径向载荷Fr和轴向载荷Fa的计算 2 轴向载荷Fa的计算 (1) 向心轴承Fa的计算 两端单向固定: Fa紧=Fae Fa松=0 Fae Fae 一端固定,一端游动: Fa固定=Fae Fa游动=0 Fae Fae 向心推力轴承的派生轴向力 Fd (7类、3类) (2) 向心推力轴承Fa的计算 2 轴向载荷Fa的计算 派生轴向力Fd大小见表13-7 Fd Fr Fi Fi’’ Fi’ O 角接触球轴承 注意 Fd 的方向 α 表13-7派生轴向力Fd 30000 70000C a=15o 70000AC a=25o 70000B a=40o Fd=Fr/(2Y) Fd=eFr Fd=0.68Fr Fd=1.14Fr (2) 向心推力轴承Fa的计算 Fr1 Fr2 Fae Fd1 Fd2 Fr1 Fr2 Fd1 Fd2 Fd1 Fd2 Fae Fd1 Fd2 Fae Fae 正