机械原理滚动轴承计算
机械设计基础第章滚动轴承轴向力的计算
机械设计基础第章滚动轴承轴向力的计算滚动轴承是一种重要的机械传动部件，广泛应用于各种机械设备中。
在滚动轴承的设计中，轴向力的计算是重要的一环。
轴向力是指作用在轴承上的沿轴向方向的力，它对轴承的正常工作和寿命具有重要影响。
轴承在工作过程中，常常受到来自外部或内部的轴向力的作用。
外力主要包括：1.传动装置的轴向力：在一些传动装置中，由于齿轮、联轴器、皮带轮等传动元件的轴向对各来的作用，会使得轴承受到轴向力的作用。
2.轴向定位力：当轴承所选择的结构形式为非推力轴承，即由轴承的其他结构形式来决定轴承承受的轴向力，比如圆锥滚子轴承、调整心形滚子轴承等。
3.实际工况的影响力：比如离心力、旋转不平衡力等，由于转子的形状和运动特性，往往会使得轴承受到轴向力的作用。
内力主要包括：1.轴的伸长引起的力：当轴受到拉伸力或拉压力时，会产生轴向力作用于滚动轴承上。
2.温度变化引起的力：由于温度变化引起的轴线伸长或缩短导致的轴向力。
3.轴的变形引起的力：由于轴的变形导致的轴向力，如轴端的盖板，轴承座两侧安装的螺钉张紧方式的变形。
1.当轴承承受的轴向力为外力时，根据传动装置的轴向力大小和方向来计算。
一般可以通过传动装置的设计手册或相关文献来获取。
2.当轴承承受的轴向力为内力时，可以通过相关的计算公式来计算。
比如，当轴受到拉伸力时，轴向力可以通过公式F=σ×A计算，其中F为轴向力，σ为轴的应力，A为轴截面积。
3.当轴承承受的轴向力为温度变化引起的力时，可以通过计算轴线伸长或缩短的量来计算轴向力。
在滚动轴承的设计中，合理计算轴向力是十分重要的，轴向力过大或者过小都会对轴承的使用寿命和运行效果产生负面影响。
因此，在设计滚动轴承时，需要结合实际应用情况，充分考虑轴向力的计算，以确保轴承正常工作并具有较长的使用寿命。
滚动轴承的受力分析载荷计算失效和计算准则
滚动轴承的受力分析载荷计算失效和计算准则滚动轴承是一种常用的机械元件，它能够在高速旋转的条件下承受并转移载荷。
在设计和应用滚动轴承时，关键的工作之一是进行受力分析和载荷计算，以确保轴承能够正常工作并减少失效的风险。
本文将从受力分析、载荷计算、失效和计算准则几个方面详细介绍滚动轴承。
一、滚动轴承的受力分析滚动轴承受到的力主要有径向力和轴向力两种。
径向力是垂直于轴线的力，它可以分为径向载荷和径向惯性力两部分。
轴向力是平行于轴线的力，它可以分为轴向载荷和轴向惯性力两部分。
受力分析的目的是确定轴承所受的载荷大小和方向，以便选择适当的轴承型号和设计。
二、滚动轴承的载荷计算载荷计算是根据受力分析的结果，确定轴承承受的载荷大小和方向。
在实际应用中，轴承承受的载荷通常包括静载荷和动载荷两部分。
静载荷是指静止条件下轴承所承受的最大力，动载荷是指旋转条件下轴承所承受的最大力。
根据载荷计算的结果，可以选择适当的轴承并确定其使用寿命。
滚动轴承的失效可以分为疲劳失效和磨损失效两种。
疲劳失效是由于载荷作用下轴承材料的疲劳破裂引起的，磨损失效是由于轴承表面的磨损引起的。
根据滚动轴承的失效机理，制定了一系列的计算准则，用于评估轴承的寿命和失效风险。
常用的滚动轴承计算准则包括基本额定寿命、等效动载荷、寿命调整系数和动接触角等。
基本额定寿命是指在特定载荷下，轴承能够连续工作的寿命。
等效动载荷是指在复杂工况下，将径向载荷和轴向载荷转化成等效的径向载荷。
寿命调整系数则考虑了不同工作条件下的调整因素，用于修正基本额定寿命。
动接触角是指滚动元件与外圈之间的接触角度，它可以影响轴承的刚度和额定寿命。
综上所述，滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则是设计和应用滚动轴承时的重要内容，它们能够帮助我们选择适当的轴承型号、确保轴承的使用寿命并减少失效的风险。
在实际工程中，我们应该根据具体的工作条件和要求，进行合理的受力分析和载荷计算，并遵循相关计算准则，以确保滚动轴承的安全可靠运行。
精品中职 机械基础(汽车专业)案例14 滚动轴承计算
滚动轴承计算在机械设计中，对于滚动轴承，主要是正确选择其类型、尺寸（型号）和合理进行轴与轴承的组合设计。
在选定滚动轴承的类型、尺寸（型号），应综合考虑轴承的固定，轴承的组合定位，间隙的调整，轴承座圈与其他零件的配合，轴承的装拆和润滑、密封等问题，正确设计轴承部件的组合结构，以保证轴系的正常工作。
而在设计轴时已初选轴承为滚子轴承，现只需计算校核。
一、安装蜗轮的轴的轴承计算在设计轴时初选圆锥滚子轴承30312,e=0.35,Y=17, 径向力：FrA=J-I+F ；=3247NFrB 二廊蒋工3408N派生力：外载轴向力:Fa=468.93N皂=0.29<e,所以X A =0.4,YA=17,XB=1FrBYB=O由于为一般载荷，则fp=12,故当量载荷为：PA=f p (XA p rA÷YAFaA)=4463.5N PB=fp(XBFrB+YBFaB)=4089.6N而C r =170kN,故轴承寿命1p=^—[C]=1°6f 17OOOθY θ=775602χ104h>292000h p60n 3∣k PJ60×4014463.5J因此选用该轴承没问题。
二、蜗杆轴轴承的校核设计轴时，两端均初选轴承30307,e=0.31,Y=19FdB=—=1002N QD 2γFFdA =寸=955N轴向力：FaA=FdB+Fa2=1424NFaB=FdB=1002N当量载荷：由于区=0.43>eF 川径向力：FrA 二际F=3327N派生力：⅛-=875.53N 2Y轴向力：FaA=FdB+Fa 广7110.5N 当量载荷：由于E 型二区=0.37>e,FrB FM由于为一般载荷，则fp=12,故当量载荷为： P A =f p (XF rA +YF aA )=17808.9N而C r =75.2kN,故轴承寿命IO 6(75200Y oz3 Q--------- B 上=1405.6X1()3h>292000h60x1440^17808.9；因此选用该轴承也没问题。
机械设计滚动轴承
机械设计滚动轴承滚动轴承是机械设计中常用的一种轴承结构，它利用滚动体在内圈和外圈之间滚动，实现轴承载荷传递和轴心定位的功能。
滚动轴承具有载荷大、寿命长、摩擦小等优点，在机械设备中起到至关重要的作用。
本文将详细介绍滚动轴承的结构、工作原理以及常见的设计要点。
滚动轴承的结构主要由内圈、外圈、滚子和保持架组成。
内圈和外圈可分别视为滚动轴承的内外表面，滚子则处于内圈和外圈之间，并保持在一个均匀分布的环形排列。
保持架的作用是固定滚子，并保持其相对位置。
滚动轴承一般采用金属材料制成，常用的材料有铬钢、不锈钢等。
滚动轴承的工作原理是利用滚子在内圈和外圈之间滚动，以减小滑动摩擦，并在轴向和径向方向上承受载荷。
滚动轴承的内圈和外圈表面通常采用具有球面的设计，以减小接触应力集中，提高轴承的承载能力。
滚子与内外圈之间的接触区域称为接触角，它影响着轴承的刚度和摩擦系数。
在滚动轴承的设计中，需要考虑以下几个重要的要点：1.载荷计算：滚动轴承承受的载荷主要包括径向载荷和轴向载荷。
在设计过程中，需要根据实际工作条件和所需的寿命等参数，进行载荷计算，并选择适当的轴承型号和尺寸。
2.温度和润滑：滚动轴承的正常工作需要适当的温度和润滑条件。
设计时需要考虑到轴承的耐热性能和润滑要求，并选择适当的润滑剂和润滑方式。
3.寿命计算：滚动轴承的寿命是指在一定工况下使用的寿命。
寿命计算是根据轴承的疲劳寿命理论和实际负载条件进行的，它可以用来评估轴承的可靠性和使用寿命。
4.安装与维护：滚动轴承的安装与维护对于轴承的寿命和性能至关重要。
设计时需要考虑到轴承的装配和拆卸便利性，并制定相应的维护方案。
5.系统集成：在机械设计中，滚动轴承往往是作为整个系统中的一个组成部分。
因此，在滚动轴承的设计中，还需要考虑与其他部件的配合和传动方式等问题，以确保系统的正常运行。
综上所述，滚动轴承的设计是一项复杂而重要的工作。
在设计过程中，需要考虑到载荷、温度、润滑、寿命、安装维护和系统集成等多个方面因素，并进行有效的计算和分析。
机械原理滚动轴承及装置设计
总结与展望
滚动轴承是现代机械设计中至关重要的组成部分。通过选择适当的轴承类型、 正确的选型和装配，以及持续的创新，我们可以提高机械系统的性能和可靠 性，满足不断变化的市场需求。
机械原理滚动轴承及装置 设计
欢迎来到我的演讲，今天我们将讨论机械原理滚动轴承及装置设计。在本次 演讲中，我们将探讨滚动轴承的工作原的概念。
滚动轴承简介
滚动轴承是一种常见的机械元件，用于减少轴和轴承壳之间的摩擦。它可以 支持轴的旋转运动，并承受来自轴上负载的作用力。
滚动轴承的工作原理
滚动轴承通过滚动元素（如钢球或滚子）在内圈和外圈之间形成滚动接触， 以减少摩擦并传递载荷。这种滚动接触使得轴能够更自由地旋转。
滚动轴承的分类
深沟球轴承
适合承受径向和轴向负载的应用。
角接触球轴承
适用于高速应用，主要承受轴向负载。
圆锥滚子轴承
适用于需要承受径向和轴向负载以及较高转 速的应用。
2
正确安装
遵循正确的安装过程，包括轴承的对中和正确的紧固力。
3
定期维护
定期检查和维护轴承，包括润滑、密封和零部件的更换。
滚动轴承的改进与创新
创新工程学
将新材料和工艺应用于滚动轴 承的设计和制造中，以提高性 能和寿命。
先进轴承技术
研究和开发新的轴承技术，如 陶瓷轴承和磁悬浮轴承，以满 足未来需求。
工业4.0
调心滚子轴承
适用于承受大偏转和冲击载荷的应用。
滚动轴承的选型与计算
1 载荷分析
2 轴承寿命计算
根据应用需求确定轴承 所需的载荷类型和大小。
根据负载、转速和使用 条件计算轴承的寿命。
机械设计(9.5.1)--滚动轴承寿命计算公式
一、基本概念
1.轴承的寿命
在一定载荷作用下，轴承运转到任一滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前所经历的总转数。
寿命数据离散性非常大。
2.一批轴承的寿命
对于一批同型号的滚动轴承，在一定条件下进行疲劳试
验，对试验数据统计处理后，得
出轴承的疲劳破坏概率与转数间
的关系。
一、基本概念
3.基本额定寿命
一批同型号的轴承，在同一条件下运转，当有10%的轴承产生疲劳点蚀时，
轴承所经历的总转数L
（单位106转）或工作
10
（单位h），称为滚动轴承的基本小时数L
10h
额定寿命。
4.基本额定动载荷
=1(106)时轴承能
基本额定寿命L
10
够承受极限载荷称为基本额定动载荷，用C
表示。
反映了轴承承载能力的大小。
二、计算公式
L 10/106r 0151015C
P /N r 10,1610101010εε
εε
⎪⎭⎫ ⎝⎛=====P C L C L P C P L L P 时
当常数
二、计算公式
h
6010r 10t 6h 106t 10εε⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭
⎫ ⎝⎛=P C f n L P C f
L 当轴承的预期寿命取定时，可求出轴承应具有的基本额定动载荷
9-5 滚承寿命算公式 三、不同可靠度下滚承寿命算
动轴计动轴计
三、不同可靠度下滚动轴承寿命计算
10
1L L n α=
可靠度R / %
909596979899α1 1.00.620.530.440.330.21。
机械设计基础第节滚动轴承轴向力的计算
机械设计基础第节滚动轴承轴向力的计算滚动轴承是一种常用的机械元件，用于支撑与传递轴向载荷和径向载荷。
在机械设计中，计算滚动轴承轴向力是非常重要的一部分，涉及到轴承的选型和设计。
本文将介绍滚动轴承轴向力的计算方法。
一、轴向载荷的种类在机械系统中，轴向载荷分为静载荷和动载荷两种。
1.静载荷：轴向载荷恒定不变的情况下的载荷称为静载荷。
静载荷通常由设备的自重、安装在轴上的其他零件的重量、负荷的重量等构成。
2.动载荷：轴向载荷大小在运行过程中有变化的载荷称为动载荷。
动载荷通常通过计算得出，可以是来自于负载的力或力矩引起的轴向力。
二、静载荷的计算静载荷的计算主要包括扭矩产生的轴向力、径向载荷以及其他附加载荷的计算等。
1.扭矩产生的轴向力：扭矩产生的轴向力是由于传递扭矩而引起的轴向力。
一般情况下，扭矩产生的轴向力可以通过计算得出，计算公式如下：Fa=(KT×Md)/L其中，Fa为扭矩产生的轴向力，KT为轴向力系数，Md为传递的扭矩，L为轴承的有效传递长度。
2.径向载荷：径向载荷是指垂直于轴向的力。
径向载荷通常由设备的自重、传动装置的重量、负载的重量等构成。
径向载荷的计算需要考虑设备的结构和工作环境等因素。
3.其他附加载荷：其他附加载荷通常包括轴向预紧力、温度变化引起的载荷、振动引起的载荷等。
这些附加载荷需要在设计过程中进行综合考虑。
三、动载荷的计算动载荷的计算需要考虑到设备在运行中的工况、运行速度、负载类型等因素。
常见的动载荷计算方法有以下几种：1.动载荷的估计：根据设备的工作环境和使用条件，根据经验公式或实验结果进行动载荷的估计。
2.动载荷的测量：通过测量设备在运行过程中的实际载荷，得到动载荷的大小。
3.动载荷的模拟计算：通过建立设备的动态模型，对工作过程进行模拟计算，得到动载荷的大小。
四、滚动轴承轴向力的选型在计算得到滚动轴承的轴向力后，还需要根据轴承的轴向载荷容量、速度等特性进行选型。
轴向载荷容量是指滚动轴承在承受轴向力时的极限载荷能力，通常通过轴向载荷容量图进行选型。
滚动轴承试验计算公式
滚动轴承试验计算公式引言。
滚动轴承是一种常见的机械元件，用于支撑旋转轴承的负载和减少摩擦。
在工程实践中，对滚动轴承进行试验是非常重要的，可以帮助工程师了解其性能和寿命。
在进行滚动轴承试验时，计算公式是非常关键的工具，可以帮助工程师准确地预测轴承的性能和寿命。
本文将介绍滚动轴承试验计算公式的相关内容，希望能够对读者有所帮助。
滚动轴承的基本原理。
滚动轴承是一种通过滚动元件（如滚珠、滚柱、滚子等）来减少摩擦和支撑负载的机械元件。
它通常由内圈、外圈、滚动元件和保持架等部分组成。
在使用过程中，滚动轴承可以有效地减少摩擦，提高旋转部件的运转效率，并且具有较高的承载能力和寿命。
滚动轴承试验的重要性。
滚动轴承试验是评估轴承性能和寿命的重要手段。
通过试验可以了解轴承在不同工况下的性能表现，包括承载能力、摩擦系数、寿命等。
这些数据对于工程设计和轴承选型非常重要，可以帮助工程师选择合适的轴承并预测其使用寿命。
滚动轴承试验计算公式。
在进行滚动轴承试验时，有一些常用的计算公式可以帮助工程师预测轴承的性能和寿命。
下面将介绍一些常用的滚动轴承试验计算公式。
1. 动载荷计算公式。
滚动轴承在使用过程中承受着动态载荷和静态载荷。
动态载荷是指轴承在旋转时所受的载荷，通常由动载荷系数和等效动载荷计算得出。
其计算公式如下：P = XFr + YFa。
其中，P为等效动载荷，X和Y为动载荷系数，Fr为径向载荷，Fa为轴向载荷。
2. 等效动载荷系数计算公式。
等效动载荷系数X和Y是与轴承类型和工况相关的参数，可以根据轴承的基本动载荷额定值和实际载荷计算得出。
其计算公式如下：X = （0.56 + 0.28P）/（0.56 + P）。
Y = （0.34 + 0.22P）/（0.34 + P）。
其中，P为载荷系数，可以根据实际载荷计算得出。
3. 寿命计算公式。
滚动轴承的寿命是指在特定工况下，轴承达到一定疲劳寿命的时间。
寿命计算公式可以帮助工程师预测轴承的使用寿命，其常用的计算公式为：L10 = （C/P）3。
机械原理 课件 第13章(滚动轴承)
§13-1 概 述 §13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 §13-3 滚动轴承类型的选择 §13-4 滚动轴承的工作情况 §13-5 滚动轴承尺寸的选择 §13-6 轴承装置的设计 §13-7 其 他
1
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
(一) 滚动轴承的失效形式及基本额定寿命 (二) 滚动轴承的基本额定动载荷 (三) 滚动轴承寿命的计算公式 (四) 滚动轴承的当量动载荷
(2)一对7205B轴承反安装
Fd 1 1.14Fr1 1.14 2000 2280 ( N ) Fd 2 1.14Fr 2 1.14 1000 1140 ( N )
轴右移,1松2紧
Fa1 Fd 1 2280 ( N ) Fa 2 Fd 1 Fae 2280 500 1780 ( N ) P1 P2
角 接 a 0 触 70000C 1球 ＝15 轴 承 a2
0.44
[解] 1. 求两轴承所受的径向载荷Fr1和Fr2 2. 求两轴承所受的轴向载荷Fa1和Fa2 3.求当量动载荷P1和P2
Fa1 1 0 0 6 .6 1 .1 4 9 e1 876 Fr1 Fa 2 6 0 6 .6 0 .4 0 1 e 2 1513 Fr 2
5
(五) 径向载荷Fr和轴向载荷Fa的计算
2. 轴向载荷Fa的计算
(2) 向心推力轴承Fa 的计算
Fr1 Fd 1 Fa1 Fd 1 Fr 2 Fd 2 Fa 2 Fd 2
F
' d1
Fr1 Fd1 Fae
Fr2 Fd2
?
根据轴向受力平衡条件确定 ①若Fae+Fd2>Fd1 轴左移,1压紧,2放松 Fd 1 + Fd' 1 = Fae + Fd 2
机械设计 9-2 滚动轴承的计算
Fr
=2625 13
Fr
对单列 6、7 、3类 轴承：X、Y=?
α
Fr
Fa
Fa 当 F e 时，X=1,Y=0 P=fp Fr r
表示轴向力较小，计算P 时可忽略Fa 。
Fa 当 F e 时， X 0 , Y 0 P = f p ( X F r Y F a ) r
表示轴向力较大，计算P时应考虑Fa 。 e－判断系数, e 值大的轴承，承受轴向载 荷的能力高。
0.41 0.35
0.87 0.57
1
1
0
—
120
例9-3 角接触球轴承 7000AC, Fr=2625N, Fa=1300N, 载荷平稳。 求 P=?
e = 0 . 68
Fa 1300 = 0.5 Fr 2625
e
=1300
X =1
P = f p Fr
Y =0
Fa
=2625
P=Fr=2625N
4
一个轴承达到基本额定寿命的概率是 90 %。
2、基本额定动载荷
当基本额定寿命L10=106转时，轴承所能 承受的载荷值称基本额定动载荷，C 对于向心轴承：大小、方向恒定的径 向力，Cr
对于推力轴承：大小、方向恒定的轴 向力，Ca Cr、Ca大，轴承的承载能力高。
5
基本额定动载荷C →基本额定寿命L10=106r 载荷P →基本额定寿命L10=？？
圆 锥 滚 子 轴 承
70000C (a＝15º )
70000AC (a＝25º )
70000B (a＝40º )
FS=Fr /(2Y)
FS =e Fr
FS =0.68 Fr
FS =1.14Fr