轴承寿命计算

轴承寿命计算 一、某减速器输入轴由一对6206型深沟球轴承支承，轴的转速n=960 r/min，轴上齿轮受力情况如下:切向力N，径向力N，F,3000F,1200tr轴向力N，在进行结构时设定轴向力由右端轴承2承受，F,650a 齿轮分度圆直径d =40 mm。齿轮中点至两支点距离为 50 mm，载荷平稳，常温工作。(已知:C = 19.5kN;e = 0.26;Fa / Fr , e时，X = 1，Y = 0;Fa / Fr >e时，X = 0.56 ，Y = 1.71;计算中取f = 1.1，df = 1.0)试确定:(1) 该轴承内径为多少。(2) 若要求轴承寿命t 不低于9000小时，试校核是否满足使用要求, 解:1该深沟球轴承内径为6×5,30mm。(1分) 2. 两轴承所受径向载荷(4分) 1) 轴垂直面支点反力.由力矩平衡条件 - 1 - F=(F×50,F×20)/100=470N rV1ra F=(F×50+F×20)/100= 730N (1分) rV2ra 2) 轴水平面支点反力.由力矩平衡条件 F= F =F/2=1500N (1分) rH1rH2t 3)两轴承所受径向载荷 22FFF,，,,1572 (1分) rrVrH111 22FFF,，,,1668 (1分) rRVRH222 2(计算当量动载荷(4分) (1)轴承所受轴向载荷为0。 Fa1故X = 1，Y = 0 00.26,,,eFr1 (2分) PF,,,157211r (2)轴承所受轴向载荷为F= 650N a2F650a2 ,,,,0.390.26eF1668r2 故X = 0.56，Y =1.71 (2分) P,XF，YF,0.56，1668，1.71，650,2045.6,2R2A2 3( 寿命计算(3分) P>P,按P进行寿命计算 212 16667166671.019500fC，,3T小时>9000小时(2分) L,,,()()11299h10nfP9601.12045.6，d2 寿命高于9000h,故满足寿命要求.(1分) - 2 - 二、如图所示减速器的一根轴用两个型号为30310的圆锥滚子轴承支承，作 用于轴承的径向载荷F=8000N，F=2000N;齿轮上的轴向力F=2000N， r1r2A1F=1000N;工作转速n=350r/min。减速器在常温下工作，有中等冲击，试A2 计算轴承的寿命L。已知:温度系数f=1.0，载荷系数f=1.5，C=130000N，10htdr FFFraaS,e=0.35，。若，X=1，Y=0;若，X=0.4，Y=1.7。 ee?,3.4FFrr FA2 Fr2Fr1 FA1 解: FF80002000r1r2,,,2353 N,,,588 NSS， (3分 含方向) 213.43.43.43.4 ，方向向左 (2分 含方向) F,F,F,2000,1000,1000 NAA1A2 如图所示。 FAS1S2 Fr2Fr1 S,S，F，轴承2压紧 12A F,S,2353 N所以 a11 F,S,F,2353,1000,1353 N (4分) a21A - 3 - F2353a1，， ,,0.29,eX,1Y,011F8000r1 P,F,8000 Nr1r1 F1353a2，， ,,0.68,eX,0.4Y,1.722F2000r2 (3分) P,XF，YF,0.4，2000，1.7，1353,3100 Nr22r22a2 ，按P计算寿命。 P,Pr1r1r2 10,3,,fC16667166671，130000,,Tr,,L,,，,134000 h (3分) ,,10h1,,nfP3501.5，8000,,dr,1, 三、如图所示，一悬臂的主动锥齿轮轴，在?、?处采用一对角接触球 轴承支承。已知锥齿轮上三个分力的大小分别为:切向力F,4000N，径向T力F,2000N，轴向力F,1000N，方向如图。轴的转速n=380 r/min ，载RA 荷系数 f = 1.2，温度系数f = 1.0 。试求危险轴承的寿命。 dt 注:轴承的基本额定动载荷C = 25.8 kN, S,e F, e=0.5， rr F /F ?e 时，X = 1, Y = 0; F /F ,e时，X = 0.44，Y = 1.12。 arar FF?? F - 4 - 解:(1)各分力方向如图所示。 (1分) ?? (2)寿命计算 1)计算水平面支反力(水平面只有切向力F): (2分) T (150，60)F4000，210T,,,5600 NF 1x150150 60F4000，60T,,,1600 NF 2x150150 2)计算垂直面支反力(垂直面有径向力F和轴向力F): (2分) RA 100(150，60),()FFRA2000，210,1000，502 ,,,2466.67 NF1y150150 100，60,()FFRA2000，60,1000，502 ,,,466.67 NF2y150150 3)计算轴承上的径向载荷 (2分) 2222F,F，F,5600，2466.67,6119.19 N轴承?上的径向载荷: xyr111 2222F,F，F,1600，466.67,1666.67 N轴承?上的径向载荷: xyr222 4)计算派生轴向力 (2分) - 5 - S,eF,0.5，6119.19,3059.6 N1r1 S,eF,0.5，1666.67,833.33N2r2 派生轴向力的方向如图所示。 5)计算轴向载荷 (2分) S，F,833.33，1000,1833.33 N,S,3059.6N2A1 可以判断轴承?为压紧端，轴承?为放松端。 F,S,3059.6 Na11 F,S,F,3059.2,1000,2059.2Na21A 6)计算当量动载荷 (2分) F3059.2a1，， ,,0.5,eX,1Y,011F6119.19r1 P,XF，YF,F,6119.19 N11r11a1r1 F2059.2a2， ,,1.236,eX,0.44，Y,1.1222F1666.67r2 P,XF，YF,0.44，1666.67，1.12，2059.2,3039.63N22r22a2 , , 1轴承为危险轴承。 PP12 7)计算危险轴承的寿命: (2分) fC16667166671，25800,3tL,(),，(),1902.4h hnfP3801.2，6119.19d 答:危险轴承的寿命为1902.4小时. - 6 - 四、 123456789101112131514 (1)两边轴承的键多余; (2)缺少加工面台阶 (3)两边轴承应该面对面安装; (4)齿轮两边都是轴肩，无法安装齿轮，应改成套筒，但不能高过轴承内圈的2/3 (5)轮毂应长些 (6)轴肩过高 (7)两边轴承的类型不一样 (8)缺密封 (9)缺固定轴承端盖的螺栓 (10)光轴过长，轴承安装困难 (11)联轴器缺轴向定位， - 7 - (12)联轴器不应与轴承端盖接触 (13)联轴器上键槽应为通槽， (14)键与轴上零件的键槽底之间应有间隙 (15)键应布置在同一轴线上。 - 8 - 六、如图所示轴系结构图中，已知齿轮采用油润滑，轴承采 22 11 11473658 12109 用脂润滑，外伸端装有半联轴器。试指出其中错误或不合理处。(要求用笔在图上圈出，并简要说明设计错误或不合理原因，不需要改正) - 9 - 解:该轴系存在以下几方面错误或不合理之处(序号如下 图所示): (1)弹性挡圈为多余零件，造成过定位; (2)轴肩过高，不便于拆轴承; (3)轴的轴肩应在轮毂内，形成过定位; (4)键太长; (5)套筒外径太大，不应与外圈接触，不便轴承拆卸; (6)轴颈太长，轴承装拆不便; (7)联轴器与轴配合的孔应为通孔; (8)联轴器无轴向固定; (9)联轴器无周向固定; (10)右轴承端盖与轴之间要有间隙，且有密封; (11)两端缺调整垫片; (12)箱体装轴承端盖面无凸台; - 10 - (13)缺挡油环。 - 11 -