轴承的使用寿命.doc

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。
为确定轴承寿命的标准，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表示。
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设计寿命，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≤120125150200300
ft10.950.900.800.60

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13-13b)，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＝0.4R70OOOAC：S＝0.7R70OOOB：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+S2A2=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