滚动轴承选择与寿命校核计算.pdf
《滚动轴承选择与寿命校核计算.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《滚动轴承选择与寿命校核计算.pdf(50页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、9-19-1概述概述 滚动轴承依靠其主要元件间的滚动接触来支承转动或摆动零件, 其相对运动 表面间的摩擦是滚动摩擦。 图 9-1滚动轴承的基本结构 滚动轴承的基本结构如图 9-1 所示,它由下列零件组成: (1)带有滚道的内圈 1 和外圈 2; (2)滚动体(球或滚子)3; (3)隔开并导引滚动体的保持架 4。 有些轴承可以少用一个套圈(内圈或外圈),或者内、外两个套圈都不用, 滚 动体直接沿滚道滚动。 内圈装在轴颈上,外圈装在轴承座中。通常内圈随轴回转,外圈固定,但也 有外圈回转而内圈不动,或是内、外圈同时回转的场合。 常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚 子等
2、几种,如图 9-2 所示。轴承内、外圈上的滚道,有限制滚动体侧向位移的作 用。 图 9-2常用的滚动体 与滑动轴承相比,滚动轴承的主要优点为: 1、摩擦力矩和发热较小。在通常的速度范围内,摩擦力矩很少随速度而改 变。起动转矩比滑动轴承要低得多(比后者小 8090%); 2、维护比较方便,润滑剂消耗较小; 3、轴承单位宽度的承载能力较大; 4、大大地减少有色金属的消耗。 滚动轴承的缺点是: 径向外廓尺寸比滑动轴承大;接触应力高,承受冲击载荷能力较差,高速重 负荷下寿命较低; 小批生产特殊的滚动轴承时成本较高; 减振能力比滑动轴承低。 9-29-2滚动轴承的主要类型及其代号滚动轴承的主要类型及其代
3、号 一、滚动轴承的主要类型、性能与特点 按滚动体的形状,滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承。 按接触角的大小和所能承受载荷的方向,轴承可分为: 1、向心轴承: 公称接触角:045,向心轴承又可细分为: A、径向接触轴承:0,只能承受径向载荷(如圆柱滚子轴承),或主要 用于承受径向载荷,但也能承受少量的轴向载荷(如深沟球轴承); B、向心角接触轴承:0e 时的Y值。 图 9-9 所示为一成对安装的向心角接触轴承(可以是角接触球轴承或圆锥滚子 轴承),及分别为作用于轴上的径向外载荷及轴向外载荷。两轴承所受的 径向载荷为及,相应的派生轴向力为及。 图 9-9向心角接触轴承的轴向载荷 取轴和轴承内圈为分离
4、体,当轴处于平衡状态时,应满足: += 如果+,如图 9-10 所示,则轴有右移的趋势,此时右边轴承被“ 压紧“,左边轴承被“放松“。但实际上轴并没有移动。因此,根据力的平衡关 系,作用在轴承的外圈上的力应是,且有: += 故 + 图 9-10轴向力示意图(S1+FAS2 时) 作用在轴承上的总的轴向力为: + (9-8a) 作用在轴承上的轴向力为(即轴承 1 只受其自身的派生轴向力): = (9-8b) 如果+0.1C)下 工作时,接触应力将增大;向心轴承受轴向力作用时,将使受载滚动体增加, 增 大轴承接触表面间的摩擦,使润滑态变坏。这时,要用负荷系数f1和负荷分布 系数f2对手册中的极限转
5、速值进行修正。这样,滚动轴承极限转速的约束条件 为: f1f2 式中:f1、f2的值可从图 9-12 中查得。 (a)载荷系数 (b)载荷分配系数 图 9-12载荷系数和载荷分配系数 ( (三三) )静强度校核静强度校核 由于不转动或转速极低的轴承,其主要的失效形式是产生过大的塑性变形, 因此,静强度的校核的目的是要防止轴承元件产生过大的塑性变形。其约束强度 条件为 或 式中: S0为轴承静强度安全系数,其值见表 9-10; 为径向额定静载荷。它是在最大载荷滚动体与滚道接触中心处,引起与 下列计算接触应力相当的径向静载荷:对调心球轴承为 4600MPa;对所有其它的 向心球轴承为 4200MP
6、a;对所有向心滚子轴承为 4000MPa。对单列角接触球轴承, 其径向额定静载荷是指使轴承套圈间仅产生相对纯径向位移的载荷的径向分量。 为轴向额定静载荷。它是在最大载荷滚动体与滚道接触中心处,引起与 下列计算接触应力相当的中心轴向静载荷:对推力球轴承为 4200MPa;对所有推 力滚子轴承为 4000MPa。 为径向当量静载荷。它是指最大载荷滚动体与滚道接触中心处,引起与 实际载荷条件下相同接触应力的径向静载荷。 为轴向当量静载荷。它是指最大载荷滚动体与滚道接触中心处,引起与 实际载荷条件下相同接触应力的轴向静载荷。 、可从有关设计手册中查到。、可分别按下面的公式进行计 算。 (1)对深沟球轴
7、承、角接触球轴承、调心球轴承: (取上两式计算值较大者) (2)向心球轴承和0的向心滚子轴承: 0; (取上两式计算值较大者) 0(且仅承受径向载荷的向心滚子轴承); (3)90的推力轴承: (4)90的推力轴承: 2.3tg 对于双向轴承,此公式适用于径向载荷与轴向载荷之比为任意值的情况。 对 于单向轴承,当/0.44ctg时,该公式是可靠的。当/大至 0.67ctg 时,该公式仍可给出满意的值。 式中:和分别为当量静载荷的径向载荷系数和轴向载荷系数,其值见表9-11。 为轴承径向载荷即轴承实际载荷的径向分量(N); 为轴承轴向载荷即轴承实际载荷的轴向分量(N); 为接触角。 表 9-10静
8、载荷安全系数 轴承使用性况使用要求、负荷性质及使用场合 旋转轴承 对旋转精度和平稳性要求较高,或受强大冲 击负荷 一般情况 对旋转精度和平稳性要求较低,没有冲击或 振动 1.22.5 0.81.2 0.50.8 在工作载荷下基本 不 旋转或摆动轴承 水坝门装置 吊桥 附加动载荷较小的大型起重机吊钩 附加动载荷很大的小型装卸起重机吊钩 1.0 1.5 1.0 1.6 各种使用场合下的推力调心滚子轴承2 表 9-11系数和的值 轴承类型 单列向心球轴承双列向心球轴承 0的向心滚子轴承 深沟球轴承0.60.50.60.5 0.510.22ctg0.44ctg 角接触球 轴承 a() 15 20 25
9、 30 0.5 0.5 0.5 0.5 0.46 0.42 0.38 0.33 1 1 1 1 0.92 0.84 0.76 0.66 35 40 45 0.5 0.5 0.5 0.29 0.26 0.22 1 1 1 0.58 0.52 0.44 圆锥滚子轴承0.50.22ctg10.44ctg 调心球轴承 (0) 0.50.22ctg10.44ctg 注: 对于两套相同的单列深沟球轴承以“背对背“或“面对面”安装(成对安装)在同一轴上作 为一个支承整体运转情况下, 计算其径向当量静载荷时用双列轴承的和值, 以和为 作用在该支承上的总载荷。 对于中间接触的值,用线性内插法求得。 例例题题 例
10、 9-1 如下图所示,轴上正装一对圆锥滚子轴承,型号为 30305,已知两轴 承的径向载荷分别为R1=2500N,R2=5000N,外加轴向力FA=2000N,该轴承在常 温下工作, 预期工作寿命为=2000小时, 载荷系数fp=1.5, 转速n=1000 r/min。 试校核该对轴承是否满足寿命要求。 轴承部件受载示意图 解: 在本例中,轴承的径向载荷Fr用R表示,轴向载荷Fa用A表示。 查轴承手册得 30305 型轴承基本额定动载荷Cr=44800N,e=0.30,Y= 2。 1、计算两轴承的派生轴向力S 由表 9-9 查得,圆锥滚子轴承的派生轴向力为S=R/(2Y),则 ,方向向右 ,方
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 滚动轴承 选择 寿命 校核 计算
链接地址:https://www.31doc.com/p-3713106.html