滚动轴承的寿命计算
四.滚动轴承的受载和失效1.滚动轴承的受载特点
(a)转动圈各点及滚动体的径向载荷及应力分布
深沟球轴承的经向载荷分布
(b)固定圈各点的径向载荷及应力分布
通用轴承各滚动元件的载荷及应力分布
⑴对于转动圈及滚动体经过承载区的各点时接触载荷及应力是变化的;而在每一接触点上的接触载荷及应力呈脉动循环的特征;在非承载区不受载;⑵对于固定圈各点的受载及应力是不等的,而在每一承载点处承载时的接触载荷及应力均呈现同一的脉动循环的特征,只是幅度的值不同;其中最下端处受载最大其值是,对于深沟球轴承(6类):F0(437Z)Fr。
2.滚动轴承的失效形式⑴对于正常运转的轴承(10rmi
<
<
lim)内外圈及滚动体的疲劳点蚀;⑵对于静止不转或转速低(
≤10rmi
)或间歇摆动的轴承内外圈及滚动体的塑性变形;
1
f⑶内外圈及滚动体的不可避免的摩擦磨损;3.滚动轴承的设计准则⑴对于正常运转的轴承为防止疲劳点蚀,以疲劳强度计算为依据,进行寿命计算;⑵对于低速轴承,或承受连续载荷或承受间断载荷而不旋转的轴承,要求控制塑性变形,进行静强度计算;⑶对于高速运转轴承除进行寿命计算,还要验算轴承的极限转速。
五.滚动轴承的设计计算㈠类型的选择
滚动轴承是标准件,在机械设计中,要求能正确地选用滚动轴承。首先选择轴承的类型;然后再根据工作条件、使用要求及轴承特性进行相应的计算,并从有关国标中选取合适的型号。
选择轴承的类型时,应考虑以下因素:1.轴承的载荷轴承所受载荷的大小、方向和性质,是选择轴承类型的主要依据。(1)当载荷较小时,宜选用球轴承;当载荷较大时,宜选用滚子轴承;(2)当只承受径向载荷,选用径向接触轴承(深沟球轴承、圆柱滚子轴承);当只承受轴向载荷,选用轴向接触轴承;(3)当轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时,可根据它们的相对值考虑:①当轴向载荷比径向载荷小得多时,可选用深沟球轴承;②当轴向载荷比径向载荷较小时,根据转速(见2.轴承的转速)可选用接触角较小的向心角接触轴承(向心角接触球轴承或圆锥滚子轴承);③当轴向载荷比径向载荷大,可选用接触角较大的推力角接触轴承或选用轴向接触轴承与径向接触轴承组合使用。(4)当有冲击载荷时,宜选择滚子轴承。2.轴承的转速在轴承手册中,极限转速是滚动轴承在一定载荷与润滑条件下允许的最高转速,轴承的工作转速应小于极限转速。高速时(>1000rmi
),应优r