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[公告] 轴承尺寸的选用

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发表于 2006-11-9 12:32:04 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江苏苏州

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x
轴承尺寸的选用
8 O* p( n2 J0 T! \) A( F
- |; q  q6 S0 L. d8 S8 J8 C
确定轴承尺寸参数   & P( n7 Z6 p  @* F
& D: i9 [6 l( G( K! l4 O
在许多场合,轴承的内孔尺寸已经由机器或装置的结构具体所限定。不论工作寿命,静负荷安全系数和经济性是否都达到要求,在最终选定轴承其余尺寸和结构形式之前,都必须经过尺寸演算。该演算包括将轴承实际载荷跟其载荷能力进行比较。
" M, b$ \! ?7 s/ ~4 M5 |滚动轴承的静负荷是指轴承加载后是静止的(内外圈间无相对运动)或旋转速度非常低。在这种情况下,演算滚道和滚动体过量塑性变形的安全系数。0 H! A) _, w) P2 o7 @2 E2 \
大部分轴承受动负荷,内外圈做相对运动,尺寸演算校核滚道和滚动体早期疲劳损坏安全系数。& K9 i1 q4 f. F2 G; l9 H
只有在特殊情况时,才根据DIN ISO 281对实际可达到的工作寿命做名义寿命演算。对注重经济性能的设计来说,要尽可能充分的利用轴承的承载能力。要想越充分的利用轴承,那么对轴承尺寸选用的演算精确性就越重要。- q5 G7 P: x. ~- S

$ ~% a9 j' k$ w- g% D0 h) b/ \·静负荷轴承   
' l# P" f% U8 \3 `$ x( m9 b3 z
; r7 G3 Z4 Q6 ^2 Z& d计算静负荷安全系数Fs有助于确定所选轴承是否具有足够的额定静负荷。, |& ]0 Y& g* I
FS =CO/PO 0 K4 x: Y9 u+ a& V; N8 V3 B2 B; y! Y
其中FS静负荷安全系数,CO额定静负荷[KN],PO当量静负荷[KN]
: }' C7 g2 E5 g: k* M% s静负荷安全系数FS是防止滚动零件接触区出现永久性变形的安全系数。对于必须平稳运转、噪音特低的轴承,就要求FS的数值高;只要求中等运转噪声的场合,可选用小一些的FS;一般推荐采用下列数值:# c; y) F+ e- R7 _
FS=1.5~2.5适用于低噪音等级
% y& [! d- j# P2 E5 IFS=1.0~1.5适用于常规噪音等级, I( s' m) k' e0 j
FS=0.7~1.0适用于中等噪音等级
' z2 u3 Q0 r9 n. F5 j额定静负荷CO[KN]已在表中为每一品种规格的轴承列出。该负荷(对向心轴承来说是径向力,对推力轴承而言则是轴向力),在滚动体和滚道接触区域的中心产生的理论压强为:! w' h3 Q, H) m9 D* r
-4600 N/MM2 自调心球轴承) _5 _! H* A4 j5 {* A
-4200 N/MM2 其它类型球轴承 # e6 R6 u8 a% f: R9 J- J2 Q/ d
-4000 N/MM2 所有滚子轴承
: U) }$ u" `, J/ h3 m在额定静负荷CO的作用下,在滚动体和滚道接触区的最大承载部位,所产生的总塑性变形量约为滚动体直径的万分之一。当量静负荷PO[KN]是一个理论值,对向心轴承而言是径向力,对推力轴承来讲是轴向和向心力。PO在滚动体和滚道的最大承载接触区域中心所产生的应力,与实际负荷组合所产生得应力相同。
) @( J. v4 l$ MPO=XO*F r+Ys*Fa[KN]
9 ?5 `- L  d1 _  v* R其中PO 当量静负荷,Fr径向负荷,Fa轴向负荷,单位都是千牛顿,XO径向系数,YO轴向系数。3 R4 c$ l. @3 {! P; Z9 X- ]+ H
" l+ ^% V$ v4 d* z
·动负荷轴承   
; ?% T, G) b7 ?$ ^5 D& M
% g, w" ]% e, X  B# |2 o' b" I- Y0 CDIN ISO 281所规定的动负荷轴承计算标准方法的基础是材料疲劳失效(出现凹坑),寿命计算公式为:. s- a$ U, C9 @& {% U
L10=L=(C/P)P [106转]
. _# n% _- [# g) [$ Z$ C( X其中L10=L 名义额定寿命 [106转]
; m9 i- d5 n* q, ?/ K% j& a* o) BC 额定动负荷 [KN]
9 {. }9 }: I, aP 当量动负荷 [KN]
) |, l6 ^: W. g" A% G9 x- uP 寿命指数' r) y& W. m8 {5 M2 n
L10是以100万转为单位的名义额定寿命 [106转]
# J, b  x+ Q5 G( A) y; r1 ?C 额定动负荷 [KN]) _; h3 v& V+ u2 J# b
P 寿命指数
9 _' k2 m8 ?! E! w: E$ ML10是以100万转为单位的名义额定寿命。对于一大组相同型号的轴承来说,其中90%应该达到或者超过该值。
; j3 O% J/ T% s3 E& S额定动负荷C [KN]在每一类轴承的参数表中都可以找到,在该负荷作用下,轴承可以达到100万转的额定寿命。
, b0 a5 y& P; A' d1 c) `/ o当量动负荷P [KN]是一项理论值,对向心轴承而言是径向力,对推力轴承来说是轴向力。其方向、大小恒定不变。当量动负荷作用下的轴承寿命与实际负荷组合作用时相同。* ?8 Q6 ]3 B  t6 F0 S" }8 i1 ~9 X" o
P=X*Fr+Y*Fa
- e4 q: \, r/ N7 ]8 f& C- w其中:P当量动负荷,Fr径向负荷,Fa轴向负荷,单位都是千牛顿,X径向系数,Y轴向系数。1 v& X8 I  m& S0 n( @- Z
不同类型轴承的X,Y值及当量动负荷计算依据,可在各类轴承的表格和前言中找到。, n  G  G5 i' M/ L0 l( [1 g2 L
球轴承和滚子轴承的寿命指数P有所不同。
) J9 y- q7 H4 I- s6 v! L对球轴承,P=3, x# v. J5 J' X( R0 k5 f" i
对滚子轴承,P=10/3
$ H4 G, W2 V( Z# h5 K当轴承工作速度恒定时,其工作寿命也可用小时数表达如下:; P$ o/ ?$ ~% Y! H- C
% q% j4 e6 c$ k+ p
其中L10= Lh 名义额定寿命[小时]
( w6 H+ I. x( G% C7 p9 o8 GL 名义额定寿命[100万转]4 B) H& }: A" p% s
N 每分钟转数
/ b4 }2 J4 M7 o0 i  I5 R4 |我们可将上述计算公式转化一下:, x+ d" d4 X0 T6 O2 i. S0 F
1 t" F% F- C+ m  b2 o1 O
% n% |/ q! D; {# ?/ o
其中) ~, D7 h/ U4 n. P! F/ M  O

% C% |8 v+ f. L7 ]+ X为动负荷指数,也就是说当名义额定寿命Ln为500小时时,动负荷指数fL=1) h8 B; C' l3 p* `7 Q+ V0 Y) m

2 d0 |6 u* J; V  M1 H. Z为速度因子,也即当轴承转速为每分钟33.33转时,fn=1,由此,寿命公式可简化为
6 E/ z4 Q3 j; u! R; `! p8 _% w& U& D3 x" L) X0 M
其中:fL 动负荷指数
$ l) i& Q. c4 i9 w) s# zC 额定动负荷[KN]
3 B8 k1 B, I1 c& ~. yP 当量动负荷[KN]8 q' c+ a1 ^# j
fn 速度因子* y1 k- K) F7 l: T! v7 C7 D
动负荷指数fL8 H$ u; P) W3 e: x5 H; o
fL是经验数据,来自经实践验证的同型号或类似的轴承。fL有助于选定恰当的轴承尺寸,除了保证足够的疲劳强度寿命之外,fL还要考虑到刚度、用于轻结构场合的重量、对给定配套零件的适配性、超常规峰值负荷等等。随着技术的发展,有必要时就修正fL值以符合最新标准。
5 T! E" x; b% N% ~0 S为了跟以往经过实践验证的轴承做比较,应力计算当然也要采用与以前相同的办法。常用计算数据及fL值都已在列表中,在需要考虑补充因素时,相关值Fz也列出。此时用Fz*P来代替轴承寿命计算中的P.
: z- }; `9 s! |2 |$ p, E& s" y5 f名义额定寿命Lh的确定有赖于FL的值。其对应转换关系见表。- l3 r) C2 R# S1 l  M
' C- H2 \" y9 [, ^
·变负荷及变速度   # O6 x; @. j% [. W
( b$ ~' A  ^, T' P
如果轴承动负荷的值及速度随时间而变化,那么在计算当量负荷时就得有相应的考虑。连续的负荷及速度曲线就要用分段近似值来替代。当量动负荷的计算公式变为:
2 i7 e. X$ O* e% d6 U3 n5 ^2 `
% o% B* [( d* D2 v- p/ h* k. F) ^2 R1 j& R4 J2 n1 n
其中平均转速:4 e7 l3 v) f5 Y6 Q/ D
. w! H' z2 z, ?0 `) K9 e% q. t
为了简化起见,球轴承和滚子轴承的公式中都标出了指数3。3 p5 \, l$ p4 O* U
如果负荷是变动的而转数是恒定的,那么公式为, w4 G8 B1 d% q: I$ x6 i
6 s0 n" ]2 B, J# T/ N: |+ p
如果转数恒定,负荷从极小值Pmin线性上升到极大值Pmax那么1 @5 U" t! y& s+ I8 O* j, o

$ x1 i# \7 h1 M. [! G6 z1 g8 N2 J/ c0 v; H
·滚动轴承的最小负荷   
- c& C, `# x8 B3 _' t) b
) F, ~* i3 t+ c7 z4 ^" N过小的负荷加上润滑不足,会造成滚动体打滑,导致轴承损坏。保持架轴承的最小负荷系数P/C=0.02,而满装轴承的最小负荷系数P/C=0.04(P为当量动负荷,C为额定动负荷)
发表于 2006-11-9 14:51:53 | 显示全部楼层 来自: 中国广东东莞

轴承如何密封呢??

我想请问一下,轴承如何能避免杂质的进入?如何才能完全的密封起来,现在我有一款机就需要把轴承密封好,如有什么好的建议,请发E-NMAIL给我,谢谢!!!
: _. s, k) a- A( ^; X8 L& x3 d我的E-MAIL是:melody7939@163.com
发表于 2008-7-18 18:18:39 | 显示全部楼层 来自: 中国山东莱芜
轴承尺寸的选择在实际的工程机械设计过程中往往有轴的尺寸决定,选择轴承后再进行校核!
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