專題四滾動軸承計算題

1、專題四、滾動軸承計算題滾動軸承的壽命計算滾動軸承的載荷與壽命之間的關(guān)系：F*L=常數(shù)a-壽命指數(shù)：對于球軸承,=3;對于滾子軸承產(chǎn)=10/3。在當量動載荷F作用下的基本額定壽命為106rIF)1060Lh=1I60nIFJ引入溫度系數(shù)fT和載荷系數(shù)fP,106fT0Lh60nfPF當量動載荷：把實際載荷折算為與基本額定動負荷的方向相同的一假想載荷，在該假想載荷作用下軸承的壽命與實際載荷作用下的壽命相同，則稱該假想載荷為當量動載荷，用當量動載荷F的計算式：F=XF+YFra匕、Fa-軸承的徑向載荷和軸向載荷居X、Y-徑向系數(shù)和軸向系數(shù)表10.1310.13向心軸承當量動載荷的1,1,值軸承類型F

2、J5“5月代 SXYXY深溝球軸承0,0140,0140,190,190562301 10。.期0.220.221.991.990.0560.0560.260.261.711.710.0S40.0S40,2R0,2RL55L550J10J10.300.30L45L45內(nèi)部軸向力：角接觸軸承的內(nèi)部軸向力FTE由力的平衡條件得WS2-SiA作用在軸承n上的軸向載荷為Fa2=W.S2=AG作用在軸承I上的軸向載荷只有自身的內(nèi)部軸向力，即Fai=Si軸承軸向載荷計算總結(jié)：1、軸承的軸向載荷與軸承部件的結(jié)構(gòu)，與固定方式密切相2、在軸上的軸向外載荷和軸承的內(nèi)部軸向力同時作用下，有一個軸承有被壓緊的趨勢，另

3、一個有放松的趨勢；3、被放松的軸承的軸向載荷，等于自身的內(nèi)部軸向力；4、被壓緊的軸承的軸向載荷，等于除自身以外的軸向力的代數(shù)和。求內(nèi)部軸向力的具體方法:由成時使用，反向安裝的兩個向心由接觸軸承支撐的軸，共受三個軸向力：&、FQ和外部軸向力尺：已知三個軸向力的大小和方向時，可按下列方法計算軸承的軸向載荷死1）根據(jù)三個軸向力的合力方向,判斷軸承的放松壓緊狀態(tài);I I號pi%“晨正裝詳那分析-解2）被“放松”軸承的乙等與自身的內(nèi)部軸向力;3）被壓緊軸承的死等與除自身內(nèi)部軸向力以外，其余各軸向力的代數(shù)和0例如：當心+&曰時，軸承2被壓緊軸承1被放松FAI=F*I圖10R10R正裝角接觸

4、球軸承軸向力圖10.910.9反裝角接觸球軸承釉向力向心推力軸承的軸向載荷也可按下述方法計算:就某一個軸承而言；1）按代數(shù)值計算另一軸承的內(nèi)部軸向力與外部軸向力工的合力；2）比較自身的內(nèi)部軸向力與該合力的大小，較大者為該軸承的軸向載荷.即：n=max但1，/土用（R與幾同向取反向取一）2=max但工,月土工（其與/同向取一；反向取一）f當月2十2尸式時，尸n=a2十層1當國+BV瓦1時，鼻1=為當Fn久必時，尸心=凡1一產(chǎn)工對軸承LL當居1-F工區(qū)工時，F(xiàn)AI=FSI習(xí)題一、有一7208AC軸承，受徑向載荷Fr=7500N,軸向載荷Fa=1450N,工作轉(zhuǎn)速n=120r/min,載荷輕度沖擊。

5、計算該軸承的工作壽命。解:計算項目計算與說明結(jié)果1 1.計算當量動載荷P PFa1450=0.193F2666-7+5000=7666.7NFd2d2可知軸承2 2被壓緊”，軸承1 1被放松”，故a1a1=F=Fd1d1= =2666.7N2666.7N 智智aeae7666.7N7666.7N，F(xiàn)rl四、某礦山機械軸承組合形式如圖所示。已知軸向力Fae=2000N,徑向力Fr1=3000N,Fr2=4000N,轉(zhuǎn)速n=1450r/min,中等沖擊，工作溫度不超過100C。要求軸承使用壽命Lh=5000h,問采用30310軸承是否適用？Frl邑=550550=0=00237查表4-10,4-1

6、0,取e=0.22e=0.22C023200-P=3104NFa550_a.-=03674e=022Fr1500_查表4-104-10得X=0.56,Y=2X=0.56,Y=2查表4-94-9取載荷系數(shù)f fp p=1.6,=1.6,則：P=fp(XFr14YFa1)=1.6X(0.56x1500+2M550)=3104N2 2.計算軸承壽命由軸承樣本或軸承手冊得：62086208軸承的C Cr r=35200N=35200N軸承型號為62086208JgT0_X隹竺；h=17361h預(yù)期壽命8000hh60nPJ_60 x140013104齒輪軸上裝有一對型號為30209的軸承（正裝），已知

7、軸向力Fae=5000N,方向向右,Fr1=8000N,Fr2=6000No試計算兩軸承上的軸向載荷。解：如圖所示Pr2，一C=67800N;C=67800N;1=150634，由表126667N26667NFfFfF F解:計算項目計算于說明結(jié)果1.1.計算軸承所受軸向載荷F Fa aa查手冊得3031030310軸承：._一C=130000NC=130000N; ;0(=155710,e=1.5tana=0.35,y=0.4ctanc(=1.7查表4-124-12得F Fdi=di=F Friri/2Y=3000/(2M.7)=882N/2Y=3000/(2M.7)=882NF Fd2=d

8、2=FR2Y=4000/(2M.7)=1176NFR2Y=4000/(2M.7)=1176NF Fd2d2+ +F Faeae= =1176+2000=3176NF1176+2000=3176NFd1d1可知軸承1 1被壓緊”，軸承2 2被放松”，故F Fa1=a1=F Fd2d2+F+Fae=ae=1176+2000=31761176+2000=3176N N; ;F Fa2=a2=F Fd2=d2=882N882NF Fa1=a1=882N882NF Fa2a2=1176N=1176N2.計算當量動載荷P P軸承1:F1:Fa1a1/ /F Fr1r1= =3176/3000=1.05e;

9、3176/3000=1.05e;查表4-104-10得x=x=0.40.4由載荷中等沖擊，查表4-94-9得fp=1.6fp=1.6P P1 1=f=fp p(xF(xFr1r1+ +yFyFa1a1) )=1.6X(0.4=1.6X(0.4洛000000+ +1.73176)1.73176)= =10558N10558N軸承2:2:F Fa2a2/ /F Fr2r2= =882882/ /4000=0.22e4000=0.22PP2,2,所以按P PI I計算：，=10558=10558x?60父14：6M5000=65332N NC=C=130000N NC C，=65332N=65332

10、NF=800+800=1600Fd2d2=1020,=1020,軸有向右左移軸承2 2被壓緊”，軸緊”的軸承；動的趨勢。所以：軸承2 2被壓緊”，軸承1 1被放松”。承1 1被放松”。3.3.計算軸承的軸向被壓緊”的軸承2 2的軸向載荷FaFa2121為：a/a/載荷Fa2=Fae+Fdi=800+800=1600N被放松”的軸承1 1的軸向載荷F Fa1a1為：Fai=Fdi=800NFai=800NFa2=i600N4 4.修正e e、F Faiai和F Fa2a2由軸承樣本或軸承手冊得：7208c7208c軸承的C C0 0=25800o=25800oFa1800d=0.03Cc2580

11、0Fa21600*=0.06Cg25800由表4-104-10得%=0.40,%=0.40,e=0.43e=0.43。再計算：Fdi=eFri=0.40父2000=800N;Fd2=eFr2=0.4Vi520=6i0NFa2=Fae+Fdi=800+800=i600NFai=Fdi=800N小8%=0.03i；d=3=0.062e e1 1=0.4,e=0.4,e2 2=0.43;=0.43;F Fa1a1=800N,=800N,F Fa2a2=1600N=1600N兩次計算的F Fa a心值相同，故可取e e1 1=0.40,=0.40,改=0.43;0.43;F Fa1a1=800N,F=

12、800N,Fa2a2=1600N=1600N。5 5.計算當量動載荷P PFai800-八=0.4=QFr12000查表4-104-10得X=1,Y=0,X=1,Y=0,查表4-94-9取載荷系數(shù)f fp p=1.1,=1.1,則：P1=fp(XFr1+YFa1)=1.1M(1M200040M800)4200NFa21600ceFr2-2550一,查表4-104-10得X=0.44,X=0.44,丫=1.3,=1.3,查表4-94-9取載荷系數(shù)f=1.1=1.1p貝u：P=fp(XFr2+YFa2)=1.1X(0.44X2550+1.3X1600尸3521P=2200NP2=3521NN6.6

13、.驗算軸承壽命因P P1VpVp2,故按P P2計算軸承壽命頂期壽命L Lh h=5X300X16=24000h=5X300X16=24000h106|C竿106i,2580031Lh=X,hz=29804h=24001160niPJ60X2203521)/Lh=29804h7.7.結(jié)論選軸承型號為7208C7208C選軸承型號為7208C7208C六、如圖所示中的小的錐齒輪減速器錐齒輪軸，由面對面安裝的兩個圓錐滾子軸承支承。軸的轉(zhuǎn)速為n=1450rpmn=1450rpm, ,軸頸直徑d=35mmd=35mm。已知軸承所受的徑向負荷R1=600NR1=600N, ,R2=2000NR2=200

14、0N, ,軸向外載荷FA=250NFA=250N, ,要求使用壽命Lh=15000hLh=15000h。 (已知對于30207,30207,Cr=51500,e=0.37,Y=1.6Cr=51500,e=0.37,Y=1.6取fp=1.5)fp=1.5)求：(1)(1)兩軸承的軸向力(2)(2)兩軸承的當量動載荷(3)(3)計算軸承的壽命。解：解：1 1、內(nèi)部軸向力S1=R1/2Y=600/3.2=187.5S1=R1/2Y=600/3.2=187.5(方向向右)S2=R2/2Y=2000/3.2=625S2=R2/2Y=2000/3.2=625(方向向左)因為S1VFA+S2,S1VFA+S

15、2,因此軸承1 1被壓緊，軸承2 2被放松，所以有A1=S2+FA=875A1=S2+FA=875A2=S2=625A2=S2=6252 2、當量動載荷A1/R1=1.45A2/R2=0.3125A1/R1=1.45A2/R2=0.3125P1=fp(XR1+YA1)=2460NP1=fp(XR1+YA1)=2460NP2=fpR2=3000NP2=fpR2=3000N七、某兩端固定軸采用一對深溝球軸承(6208),(6208),已知軸上的軸向外載荷載荷Fr=2400NFr=2400N(對稱布置),),n n= =1440r/min1440r/min, ,fF=1.2,fT=1fF=1.2,fT=1。額定動載荷C=29500N,C=29500N,額解：R1=R2=1200NR1=R2=1200N(1)(1) A1=FaA1=Fa, ,A2=0A2=0。(2)(2) A/C0=0.04,e=0.24,A1/R1=0.6eX1=0.56,Y1=1.8,X2=1,Y2=0A/C0=0.04,e=0.24,A1/R1=0.6eX1=0.56,Y1=1.8,X2=1,Y2=0P=xR+yA;P1=1968N,P2=1200NP1P2P=xR+yA;P1