轴承的使用寿命

轴承的使用寿命 一、额定寿命与额定动载荷 1、轴承寿命 在一定载荷作用下，轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数，称为轴承寿命。 由于制造精度，材料均匀程度的差异，即使是同样材料，同样尺寸的同一批轴承，在同样的工作条件下使用，其寿命长短也不相同。若以统计寿命为1单位，最长的相对寿命为4单位，最短的为0.1-0.2单位，最长与最短寿命之比为20-40倍。 为确定轴承寿命的，把轴承寿命与可靠性联系起来。 2、额定寿命 同样规格(型号、材料、工艺)的一批轴承，在同样的工作条件下使用，90%的轴承不产生点蚀，所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。 3、基本额定动载荷 为比较轴承抗点蚀的承载能力，规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时，所能承受的最大载荷为基本额定动载荷，以C示。 也就是轴承在额定动载荷C作用下，这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%，C越大承载能力越高。 对于基本额定动载荷 (1)向心轴承是指纯径向载荷 (2)推力球轴承是指纯轴向载荷 (3)向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量 二、轴承寿命的计算公式: 洛阳轴承厂以208轴承为对象，进行大量的试验研究，建立了载荷与寿命的数字关系式和曲线。 式中: L10--轴承载荷为P时，所具有的基本额定寿命(106转) C--基本额定动载荷 N ε--指数 对球轴承:ε=3 对滚子轴承:ε=10/3 P--当量动载荷(N) 把在实际条件下轴承上所承受的载荷: A、R ,转化为实验条件下的载荷称为当量动载荷，对轴承元件来讲这个载荷是变动的，实验研究时，轴承寿命用106转为单位比较方便(记数器)，但在实际生产中一般寿命用小时表示，为此须进行转换 L10×106=Lh×60n 所以 滚动轴承寿命计算分为: 1、已知轴承型号、载荷与轴的转速，计算Lh; 2、已知载荷、转速与预期寿命，计算C ，选取轴承型号。 通常取机器的中修或大修界限为轴承的寿命，一般取Lh'=5000，对于高温下工作的轴承应引入温度系数ft Ct=ftC t ?120 125 150 200 300 ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60 上两式变为: 对于向心轴承 对于推力轴承 三、当量动载荷P的计算 在实际生产中轴承的工作条件是多种多样的，为此，要把实际工作条件下的载荷折算为假想寿命相同的实验载荷--当量载荷。 对于N0OOO、NU0OOO、NJ0OOO、NA0000只承受径向载荷:Pr,Rfp 对于51000、52000只承受轴向载荷:Pa=Afp 对于其它类型轴承2OOOO、lOO00、20OOO、60000、70000、30000、29000 Pr=fp(XR+YA) 式中: R--轴承实际上承受的径向载荷 A--轴承实际上承受的轴向载荷 x--径向折算载荷系数 Y--轴向折算载荷系数 fp--载荷系数，考虑载荷和应力的变化、机器惯性等 四、向心推力轴承轴向载荷的计算 1(压力中心 外圈是反力作用线与轴心线交点 对于向力推力轴承 式中: Dm,0.5(D十d) 对于跨度较大的轴，为简化计算假设压力中心在轴承宽度中心。 2(轴向载荷计算 首先介绍:轴承正装图13-13 b)，铀承反装图13-13a) 向心推力轴承承受径向载荷时,要产生派生轴向力S， 按表13-7计算: 70000C:S,0.4R 70OOOAC:S,0.7R 70OOOB:S,R 30OOO:S,R/(2Y) 图13--13所示为一对向心推力轴承支承的轴，其上作用载荷为 Fr、Fa 为计算出各轴承上的当量动载荷P必须首先求出R1、A1和R2、A2。根据Fr很容易求出R1、R2;而计算A1、A2时不仅考虑Fa，还应考虑派生轴向力 S1，S2 图b)示为正装,取轴、内圈和滚动体为分离体，在 Fr作用下，轴承外圈对分离体的支反力N分解为R、S 图S2和Fa同向 1)如果 Fa+S2=S1 为保持平衡 A1=Fa+S2 A2=S1 2)如果 Fa+S2,S1时，则轴有向左窜动趋势;为保持平衡，轴承上必受轴承外圈一个平衡力Fb1 轴承1被压紧: A1=Fa+S2=S1+Fb1 轴承2被放松: A2=S1+Fb1-Fa=S2 3)如果 Fa+S2,S1时，则轴有向右窜动趋势，轴承2被压紧，轴承1放松，为保持平衡，轴承2上受轴承外圈平衡力Fb2 被压紧轴承2:A2=S1-Fa=S2+Fb2 被放松轴承1:A1=Fa+S2+Fb2=S1 下面归纳30000、70000轴承计算轴向载荷A的方法: (l)根据轴承安装结构，先判明轴上全部轴向力合力的指向，分清被压紧和放松轴承，合力由面指向背的轴承被压紧。 (2)被压紧轴承，轴向力 A等于除本身派生轴向力外，其它轴向力的代数和。 (3)被放松轴承，轴向力 A等于它本身派生轴向力。 五、滚动轴承的静载荷 对于转速低或基本不旋转的轴承，滚动接触面上由于接触应力过大，而产生永久的过大凹坑，称为塑性变形，导致冲击振动。为此，应按静强度选择轴承尺寸，同样用额定静载荷表征轴承抵抗塑性变形的能力。 额定静载荷:上规定使受载最大滚动体与较弱的套圈滚道上产生永久变形量之和，等于滚动体直径的万分之一时的载荷，作为额定静载荷以 C0示之。 手册上列出了各类各型号轴承的C0 值。 静强度计算 C0?S0P0 1(当量静载荷P0 (l)6OOOO，30OOO，70OOO，l0OOO，200OOO P0=X0R+Y0A 式中: X0、Y0 见表13-8 求取的P0如果P0,R时，取P0,R (2)推力轴承 P0A=A+2.3tgα 2(S0--静强度的安全系数，表13-8