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第二十一章 滚动轴承.ppt

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文档介绍:第二十一章 滚动轴承

第一页,共43页。

§21.1 概 述
轴承——用来支承心轴或转轴的部件。根据其工作时的摩擦性质,可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
1.滚动轴承的特点(与滑动轴承相比较)
1)摩擦阻力小、起动灵活、效 /P5
滚动轴承的代号

公差等级为5级

公称接触角=25

内径d=10×5=50mm

尺寸系列(0)2,(宽度系列0,直径系列2)

角接触球轴承

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只受径向载荷的情况
由理论分析知,受载最大
的滚动体的载荷为:
§ 21.4 滚动轴承的载荷、失效和计算准则
滚动轴承的载荷分布

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只受轴向载荷的情况
滚动轴承的载荷、失效和计算准则

径向载荷、轴向载荷联合作用的情况

这种情况下,滚动体的受力和轴承的载荷分布不仅与径向载荷和轴向载荷的大小有关,还与接触角的变化有关。

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滚动轴承的失效形式及计算准则
1.失效形式
疲劳点蚀 :脉动循环的接触应力
滚动轴承的载荷、失效和计算准则
塑性变形: 过大的静载荷或冲击载荷
磨损 :磨粒磨损,粘着磨损、胶合。
2.计算准则
正常工作条件下做回转运动的滚动轴承,主要发生点蚀,
故应进行接触疲劳寿命计算;当载荷变化较大或有较大冲 击载荷时,还应增加静强度校核;

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转速很低(n<10r/min)或摆动的轴承,只需作静强度计算;
滚动轴承的载荷、失效和计算准则
高速轴承,为防止发生粘着磨损,除进行接触疲劳寿命计算外,还应校验极限转速。
2.计算准则

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§ 21.5 滚动轴承的寿命计算
基本额定寿命、基本额定动载荷和当量动载荷
基本额定寿命
一批相同的轴承在相同的条件下运转,其中90%以上的轴承在疲劳点蚀前能达到的总转数或一定转速下工作的小时数,称为轴承的基本额定寿命,以L10(106转为单位)或L10h(小时为单位)表示
基本额定动载荷
基本额定寿命为106转时,轴承所能承受的最大载荷称为轴承的基本额定动载荷,以C表示。显然,轴承在基本额定动载荷作用下,运转106转而不发生疲劳点蚀的可靠度为90%。

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基本额定动载荷的方向
向心轴承
滚动轴承的寿命计算
推力轴承

非角接触轴承:为径向载荷

角接触轴承:使套圈产生径向位移的载荷 径向分量
:中心轴向载荷
当量动载荷
假想载荷,在这个假想载荷作用下,轴承的寿命和实际 载荷下的寿命相同,用P表示。


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滚动轴承的寿命计算
FR---轴承的实际径向载荷
FA ---轴承的实际轴向载荷
fp---冲击载荷因数,表21-8
X---轴承的径向动载荷系数
Y---轴承的轴向动载荷系数

表21-7

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基本额定寿命计算

滚动轴承的寿命计算


引入温度因数ft对C值进行修正:
Ct = ftC
机械设计中常以机器的中修、大修年限作为轴承的设计寿命。

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角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算
内部轴向力Fs
Fs的大小
Fs的方向
支反力作用点
滚动轴承的寿命计算
为避免轴在FS作用下产生轴向移动,角接触球轴承和圆锥滚子轴承通常应成对使用,反向安装。

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轴承类型

角接触球轴承

圆锥滚子轴承

7000C
(=15)

7000AC
(=25)

7000B
(=40)

30000

FS

eFR

0.68FR

1.14FR

FR/(2Y)


表21-11 角接触轴承的内部轴向力FS

滚动轴承的寿命计算

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轴向载荷FA的计算
滚动轴承的寿命计算
两轴承的轴向载荷FA1、FA2的计算方法为:
取两者中大值
取两者中大值

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例:下图为二级齿轮减速器中间轴的受
力简图。已知内部轴向力Fs1=400N,Fs2=650N,外部
轴向力Fx1=300N,Fx2=800N,试分析两个圆锥滚子轴
承的轴向载荷。
滚动轴承的寿命计算
则FA1=max{400,150}=400N 同理可得: FA2=900N
解:

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同一支点成对安装同型号向心角接触轴承的计算特点
两个同型号的角接触球轴承或圆锥滚子轴承,作为一个支承整体对称安装在同一支点上时,可以承受较大的径向、轴向联合载荷。
滚动轴承的寿命计算

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