滚动轴承的额定动载荷和疲劳寿命
轴承载荷
2.轴承的额定动载荷及额定寿命2.1基本额定动载荷轴承的额定动载荷是决定额定寿命的主参数,也是确定轴承设计水平的目标函数。
额定动载荷值大,则轴承的承载能力高,或说在相同载荷下,其额定寿命长,设计水平高。
基本额定动载荷:系指一个轴承假想承受一个大小和方向恒定的径向(或中心轴向)负荷,在这一负荷作用下轴承基本额定寿命为一百万转。
根据我国国家标准GB/T6391-1995的规定,现将各类轴承基本额定动载荷的计算公式整理于表2-1中:Cr : 径向基本额定动载荷NCa : 轴向基本额定动载荷Nbm : 材料(真空脱气)和加工质量的额定系数,该值随轴承类型不同而异。
见表2-2fc : 与轴承零件的几何形状、制造精度和材料有关的系数i : 轴承中球或滚子的列数Lwe : 额定载荷计算中用的滚子长度mm即滚子与接触长度最短的滚道间的理论最大接触长度。
正常情况下,或者取滚子尖角之间的距离减去滚子倒角,或者取不包括磨削越程槽的滚道宽度,择其小者。
α: 轴承的公称接触角度Z: 单列轴承中的球或滚子数。
每列球或滚子数相同的多列轴承中每列的球或滚子数Dw : 球直径mmDwe : 额定载荷计算中用的滚子直径mm对于圆锥滚子取滚子端面和小端面理论尖角处直径的平均值。
对于非对称外凸滚子近似地取零载荷下滚子与无挡边滚道间接触点处滚子的直径现将GB/T6391-1995所定的额定系数bm值列于表2-22.2 额定动载荷的修正滚动轴承基本额定动载荷的计算方法适用于优质淬硬钢(系指真空脱气钢),按良好的加工方法制造,且滚动接触表面的形状为常规设计。
超越上述规定,额定动载荷应予修正。
2.2.1 材质轴承钢因冶炼方法不同,材料中夹杂物的大小、分布、含量亦不同。
夹杂物是造成金属材料疲劳裂纹产生的主要成因,是影响滚动轴承疲劳寿命的主要因素。
如采用夹杂物含量高于真空脱气的普通电炉冶炼轴承钢,则轴承的载荷能力将会有不同程度的下降。
当采用诸如真空重熔、电渣重熔等方法冶炼的轴承钢或其它等效材质的钢材时,其夹杂物的含量显著减少,轴承的载荷能力将会得到提高。
滚动轴承基本额定动载荷和当量动载荷
滚动轴承基本额定动载荷和当量动载荷滚动轴承基本额定动载荷和当量动载荷C、当量动载荷P和实际径、轴向载荷Fr、Fa三种载荷概念。
⼀、滚动轴承的基本额定动载荷C 轴承的寿命值与受载荷的⼤⼩有关，当轴承的基本额定寿命为106为转时，轴承所能承受的载荷值称为基本额定动载荷，⽤字母C表⽰。
不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值，它表征了不同型号轴承承载能⼒的⼤⼩。
C值可查轴承⼿册。
⼆、滚动轴承的当量动载荷P 当知道了轴承在基本额定动载荷C下所具有的基本额定寿命为106后，就可计算出轴承在实际载荷下所具有的实际基本额定寿命是多少了，但是这种计算显然必须在实际载荷与基本额定动载荷之间具有相同的载荷条件下才能进⾏。
为此必须将轴承⼯作中的实际载荷换算为与基本额定动载荷条件相同的载荷。
基本额定动载荷C的⼿册值对应的载荷条件为：对于向⼼轴承，是指内圈旋转、外圈静⽌时的径向载荷，并称为径向基本额定动载荷，⽤Cr表⽰；对⾓接触球轴承或圆锥滚⼦轴承，是套圈间只产⽣纯径向位移的载荷的径向分量，⽤Cr 表⽰；对于推⼒轴承，是过轴承中⼼的纯轴向载荷，并称为轴向基本额定动载荷，⽤Ca表⽰。
换算后的载荷称为当量动载荷，是⼀个假想载荷，符号为P。
在当量动载荷P作⽤下的轴承寿命，与⼯作中的实际载荷作⽤下的寿命相等。
当量动载荷P的计算公式是：P=fp(XFr+YFa)式中：Fr为轴承所受的径向载荷(N)，即轴承实际载荷的径向分量；或 Fa为轴承所受的轴向载荷(N)，即轴承实际载荷的轴向分量； X为径向载荷系数，将实际径向载荷转化为当量动载荷的系数，见表3； Y为轴向载荷系数，将实际轴向载荷转化为当量动载荷的系数，见表3。
f P为载荷系数，考虑冲击⼒、惯性⼒、轴与轴承座变形所产⽣的附加载荷的系数，见表4 对于只能承受纯径向载荷的向⼼圆柱滚⼦轴承、滚针轴承、螺旋滚⼦轴承以及对于只能承受纯轴向载荷的推⼒轴承，只要分别令式中的Fr或Fa 为0，即可计算P。
常用滚动轴承主要尺寸及性能参数
常用滚动轴承主要尺寸及性能参数滚动轴承是机械设备中常用的部件之一，它被广泛应用于各种设备和机械领域。
常用滚动轴承主要尺寸及性能参数包括：轴承内径、外径、宽度、基本额定负荷等级、额定静载荷、额定动载荷、极限转速、疲劳寿命等。
下面我将详细介绍这些参数。
1.轴承内径（ID）：指轴承内圈的直径。
2.轴承外径（OD）：指轴承外圈的直径。
3.轴承宽度（W）：指轴承内圈和外圈之间的距离。
4.基本额定负荷等级（C）：指在标准工况下，轴承能承受的基本额定载荷，单位是千牛顿（kN）。
5.额定静载荷（Co）：指在静止状态下，轴承能够承受的最大载荷，单位是千牛顿（kN）。
6.额定动载荷（Cr）：指在旋转状态下，轴承能够承受的最大载荷，单位是千牛顿（kN）。
7.极限转速（n）：指轴承在正常工作条件下能够承受的最高转速，单位是转/分钟。
8.疲劳寿命（L10）：指在额定负荷下，轴承能够运转的寿命，通常以行驶一百万公里的轴承失败概率为标准。
1. 深沟球轴承：最常见的滚动轴承之一，内径从3mm到1000mm不等，外径从10mm到1320mm不等，宽度从3mm到300mm不等。
基本额定负荷等级范围从0.045kN到405kN不等。
2. 圆锥滚子轴承：主要用于大型机械设备，内径从20mm到1500mm 不等，外径从42mm到1900mm不等，宽度从15mm到530mm不等。
基本额定负荷等级范围从17.1kN到5800kN不等。
3. 推力球轴承：主要用于承受沿轴向的推力负荷，内径从10mm到1200mm不等，外径从24mm到1700mm不等，宽度从9mm到325mm不等。
额定动载荷范围从7.4kN到8980kN不等。
4. 圆柱滚子轴承：主要用于承受较大径向负荷和推力负荷，内径从20mm到1500mm不等，外径从47mm到1900mm不等，宽度从14mm到520mm 不等。
基本额定负荷等级范围从27.5kN到8000kN不等。
以上仅为几种常见滚动轴承的尺寸和性能参数，实际应用中还会有更多不同类型滚动轴承的尺寸和性能参数。
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷平时我们在查询轴承型号时，常会看到Cr和Cor两个选项，这两组字母代表的什么呢？现在小编就告诉大家，Cr指的是轴承额定动载荷，Cor指的是轴承额定静载荷。
那什么是轴承额定静载荷和额定动载荷呢？这两者之间有什么关系和区别呢？根据了解，小编分享如下：在设计中滚动轴承中经常用到的三个基本参数是：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr（径向）或Ca（轴向）；满足一定静强度要求的基本额定静强度Cor（径向）或Coa（轴向）和控制轴承磨损的极限转速No。
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷什么是轴承额定静载荷？滚动轴承的基本额定静载荷（径向Cor，轴向Coa）是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起一定接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。
额定静载荷是在假定的载荷条件下决定的，对向心轴承，额定静载荷是指径向载荷，对向心推力轴承（角接触球轴承）是指使轴承中半圈滚道受载的载荷的径向分量，对推力轴承是指中心轴向载荷。
也就是说轴承的径向基本额定静负荷与轴向基本额定静负荷指轴承在静态或旋转时，最大能承受的载重。
深沟球轴承在静止或缓慢旋转(转速n≤10r/min)时的承载能力为额定静载荷。
什么是轴承额定动载荷？轴承额定动载荷是指：滚动轴承理论上能承受的恒定径向载荷（恒定轴向载荷），在该载荷的作用下基本额定的寿命为100W转，轴承的基本额定动载荷体现轴承的耐滚动疲劳的能力。
向心轴承和推力轴承的基本额定动载荷反别称作径向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷，用Cr和Ca表示。
沟球轴承在旋转（转速n>10r/mim)时的承载能力为基本额定动载荷。
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷为何轴承额定动载荷大于额定静载荷？额定动负荷是指额定寿命为100万转时轴承所承受的负荷。
额定静负荷是指轴承承受该负荷作用下,静止时受负荷最大的滚动体和套圈滚道接触处,滚动体和套圈滚道的永久变形量之和为滚动体直径的万分之一。
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷平时我们在查询轴承型号时，常会看到Cr和Cor两个选项，这两组字母代表的什么呢？现在小编就告诉大家，Cr指的是轴承额定动载荷，Cor指的是轴承额定静载荷。
那什么是轴承额定静载荷和额定动载荷呢？这两者之间有什么关系和区别呢？根据了解，小编分享如下：在设计中滚动轴承中经常用到的三个基本参数是：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr （径向）或Ca （轴向）；满足一定静强度要求的基本额定静强度Cor （径向）或Coa （轴向）和控制轴承磨损的极限转速NO 。
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷什么是轴承额定静载荷?滚动轴承的基本额定静载荷（径向Cor,轴向Coa）是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起一定接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。
额定静载荷是在假定的载荷条件下决定的，对向心轴承，额定静载荷是指径向载荷，对向心推力轴承（角接触球轴承）是指使轴承中半圈滚道受载的载荷的径向分量，对推力轴承是指中心轴向载荷。
也就是说轴承的径向基本额定静负荷与轴向基本额定静负荷指轴承在静态或旋转时，最大能承受的载重。
深沟球轴承在静止或缓慢旋转（转速n≤10r∕min）时的承载能力为额定静载荷。
什么是轴承额定动载荷？轴承额定动载荷是指：滚动轴承理论上能承受的恒定径向载荷（恒定轴向载荷），在该载荷的作用下基本额定的寿命为100W转，轴承的基本额定动载荷体现轴承的耐滚动疲劳的能力。
向心轴承和推力轴承的基本额定动载荷反别称作径向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷，用Cr和Ca表示。
沟球轴承在旋转（转速n >10r∕mim）时的承载能力为基本额定动载荷。
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷为何轴承额定动载荷大于额定静载荷？额定动负荷是指额定寿命为100万转时轴承所承受的负荷。
额定静负荷是指轴承承受该负荷作用下，静止时受负荷最大的滚动体和套圈滚道接触处，滚动体和套圈滚道的永久变形量之和为滚动体直径的万分之一。
滚动轴承的额定动载荷疲劳寿命及额定静载荷-NSK
18
19
滚动轴承的额定动载荷、疲劳寿命及额定静载荷
表 2 向心球轴承的 fc 值
fc Dw cosα Dpw(1) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 单列深沟球轴承 单、双列角接触 球轴承 46.7 {4.76} 49.1 {5.00} 51.1 {5.21} 52.8 {5.39} 54.3 {5.54} 55.5 {5.66} 57.5 {5.86} 58.8 {6.00} 59.6 {6.08} 59.9 {6.11} 59.9 {6.11} 59.6 {6.08} 59.0 {6.02} 58.2 {5.93} 57.1 {5.83} 56.0 {5.70} 54.6 {5.57} 53.2 {5.42} 51.7 {5.27} 50.0 {5.10} 双列深沟球轴承 44.2 {4.51} 46.5 {4.74} 48.4 {4.94} 50.0 {5.10} 51.4 {5.24} 52.6 {5.37} 54.5 {5.55} 55.7 {5.68} 56.5 {5.76} 56.8 {5.79} 56.8 {5.79} 56.5 {5.76} 55.9 {5.70} 55.1 {5.62} 54.1 {5.52} 53.0 {5.40} 51.8 {5.28} 50.4 {5.14} 48.9 {4.99} 47.4 {4.84} 调心球轴承 17.3 {1.76} 18.6 {1.90} 19.9 {2.03} 21.1 {2.15} 22.3 {2.27} 23.4 {2.39} 25.6 {2.61} 27.7 {2.82} 29.7 {3.03} 31.7 {3.23} 33.5 {3.42} 35.2 {3.59} 36.8 {3.75} 38.2 {3.90} 39.4 {4.02} 40.3 {4.11} 40.9 {4.17} 41.2 {4.20} 41.3 {4.21} 41.0 {4.18}
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷平时我们在查询轴承型号时，常会看到Cr和Cor两个选项，这两组字母代表的什么呢？现在小编就告诉大家，Cr指的是轴承额定动载荷，Cor指的是轴承额定静载荷。
那什么是轴承额定静载荷和额定动载荷呢？这两者之间有什么关系和区别呢？根据了解，小编分享如下：在设计中滚动轴承中经常用到的三个基本参数是：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr（径向）或Ca（轴向）；满足一定静强度要求的基本额定静强度Cor（径向）或Coa（轴向）和控制轴承磨损的极限转速No。
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷什么是轴承额定静载荷？滚动轴承的基本额定静载荷（径向Cor，轴向Coa）是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起一定接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。
额定静载荷是在假定的载荷条件下决定的，对向心轴承，额定静载荷是指径向载荷，对向心推力轴承（角接触球轴承）是指使轴承中半圈滚道受载的载荷的径向分量，对推力轴承是指中心轴向载荷。
也就是说轴承的径向基本额定静负荷与轴向基本额定静负荷指轴承在静态或旋转时，最大能承受的载重。
深沟球轴承在静止或缓慢旋转(转速n≤10r/min)时的承载能力为额定静载荷。
什么是轴承额定动载荷？轴承额定动载荷是指：滚动轴承理论上能承受的恒定径向载荷（恒定轴向载荷），在该载荷的作用下基本额定的寿命为100W转，轴承的基本额定动载荷体现轴承的耐滚动疲劳的能力。
向心轴承和推力轴承的基本额定动载荷反别称作径向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷，用Cr和Ca表示。
沟球轴承在旋转（转速n>10r/mim)时的承载能力为基本额定动载荷。
什么是轴承额定静载荷与额定动载荷为何轴承额定动载荷大于额定静载荷？额定动负荷是指额定寿命为100万转时轴承所承受的负荷。
额定静负荷是指轴承承受该负荷作用下,静止时受负荷最大的滚动体和套圈滚道接触处,滚动体和套圈滚道的永久变形量之和为滚动体直径的万分之一。
滚动轴承的基本额定动载荷c值越大,则轴承的承载能力越高
滚动轴承的基本额定动载荷c值越大,则轴承的承载能力越
高
摘要：
一、滚动轴承的基本额定动载荷
二、滚动轴承的承载能力与c 值的关系
三、c 值对滚动轴承的影响
四、总结
正文：
滚动轴承的基本额定动载荷是指在基本额定寿命内，轴承所能承受的最大载荷。
而c 值则是衡量滚动轴承承载能力的一个重要参数，它表示的是轴承在承受载荷时的变形程度。
c 值越大，轴承的变形程度就越大，其承载能力也就越高。
滚动轴承的承载能力与c 值的关系是成正比的。
也就是说，c 值越大，轴承的承载能力就越高。
这是因为c 值越大，轴承的变形程度就越大，能够承受的载荷也就越大。
反之，如果c 值越小，轴承的变形程度就越小，其承载能力也就越低。
c 值对滚动轴承的影响主要表现在以下几个方面：首先，c 值越大，轴承的承载能力越高，能够承受的载荷就越大；其次，c 值越大，轴承的刚度就越高，运动时的平稳性也就越好；最后，c 值越大，轴承的寿命就越短，因为其变形程度大，容易疲劳损坏。
总的来说，滚动轴承的c 值对其承载能力有着重要的影响。
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按GB/T4662-93《滚动轴承 额定静载荷》计算的额
定静载荷为
Cor
44(1
DweCOS
Dpw
)iZLweDweCOS
44
*
(1
18
*
COS
0 )
*
2
*
31*Biblioteka 27*18*
COS0
175
1189kN
向心球轴承的径向额定静载荷为
Cor f0iZDw2COS
3、一套轴承的寿命 轴承的一个套圈或一个滚动体的材料首次出现疲劳扩展 之前，一个套圈或一个垫圈相对于另一个一个套圈或一个 垫圈的转速。寿命还可以用在给定的恒定转速下的运转小 时数来表示。 4、额定寿命 以径向基本载荷动载荷或轴向基本额定动载荷为基础的 寿命的预测值。 5、修正额定寿命 有些专用轴承要求有更高的可靠性，为了修正除90％以 外的可靠性或非惯用的材料特性或非常规的运转条件而用 的修正基本额定寿命（ Lna ）。Lna =a1a2a3 L10 a1:可靠性寿命修正系数 a2 :特殊的轴承性能修正系数 a3:运转条件的寿命修正系数
6、基本额定寿命 与90%可靠性相关联的额定寿命。GB/T6391 《滚动轴承 额定载荷和额定寿命》中规定计 算方法，用L10表示， L10=（Cr/Pr）ε（百万 转）, 对球轴承ε =3、对滚子轴承ε =10/3；
在任意转速下，以小时表示的寿命为：
L10
106 60n
( Cr Pr
)
(小时)
GB/T6391中规定可靠性寿命修正系数a1值列于下 表：
可靠度% Lna
a1
90
L10a
1
95
L5a
0.62
96
L4a
0.53
97
L3a
0.44
98
L2a
0.33
99
L1a
0.21
7、机械所必需的轴承寿命
选择轴承应合理地提出寿命要求，寿命 要求过高，则轴承尺寸过大，机械笨重，不 经济。寿命要求过低，则在使用中需要常更 换，一般可根据机械的大修期确定轴承的使 用寿命。各种机械所必需的轴承使用寿命推 荐值见下表。
Pr=XFr+YFa α = 0°的向心滚子轴承，只承受径向载荷 时的径向当量载荷Pr为：
Pr=XFr+YFa
使用条件
使用机械
短时间或间断运转
家用电器、电动工具、农业机 械、卷扬机
不常使用，但要求可 家电空调器马达、建筑机械、
靠运转
皮带机、电梯
轧钢机辊颈、小型电动机、起
重机
不连续但长时间运转
工厂通用电动机、一般齿轮装 置
机床、振动筛、破碎机
压缩机、泵、重要齿轮装置
必需寿命 （时间）(h)
4000-8000
8000-12000
8000-12000
12000-20000 20000-30000 40000-60000
自动扶梯
12000-20000
每天８小时以上经常 离心电动机、空调设备、鼓风
运转或连续长时间运 机、木工机械、铁路车辆车轴
转
大型电动机、矿山提升机、铁
路车辆主电机、机车车辆
造纸机械
２４小时连续无故障 自来水设备、发电站设备、矿
向心球轴承的径向额定动载荷为
若Dw
25.4mm :
Cr
bm Dw
fc (iCOS)0.7
Z
D 2/3 1.8 w
若Dw
25.4mm
:
Cr
3.647bm
f（c iCOS）0.7Z
D 2/3 1.4 w
2、径向（轴向）基本额定静载荷 与滚动体与滚道的永久变形量相对应的径向 静载荷（中心轴向静载荷）。如果在零载荷 下，滚子与滚道（滚子轴承）为或假定为正 常母线（全线接触）时，在最大接触应力下， 滚动体与滚道接触处产生的永久变形量为滚 动体直径的0.0001倍。 对单列角接触轴承，径向额定载荷为引起轴 承套圈彼此相对纯径向位移的径向分量。
滚动轴承的额定动载荷和疲劳寿命
1、径向（轴向）基本额定动载荷 恒定的径向载荷（恒定的中心轴向载荷），在该载 荷下，滚动轴承理论上可以经受一百万转的基本额定 寿命。
对单列角接触轴承，该径向额定载荷为引起轴承套 圈彼此相对纯径向位移的载荷的分量。
额定动载荷是在4个假定条件下确定： 1）、内圈相对于载荷向量旋转，外圈相对载荷向 量静止； 2）、使用概率90%； 3）、额定寿命一百万转； 4）、对向心和角接触轴承，内外圈仅有纯径向载 荷，即轴承只有半圈受载，载荷分布参数T=0.5。
运转
山排水设备
20000-30000
40000-60000 100000-200000 100000-200000
8、径向当量动载荷Pr 向心球轴承，在不变的径向和轴向载荷作用 下，径向当量动载荷Pr为：
Pr=XFr+YFa α≠0°的向心滚子轴承在恒定不变的径向和 轴向载荷作用下，径向当量动载荷Pr为：
按国家标准GB/T6391-1995《滚动轴承 额定动载荷 和额定寿命》计算额定动载荷。向心滚子轴承的径向 额定动载荷为
Cr
bm
fc
(il weCOS )
7/9
Z
D 3/ 4 29/ 27 we
1.1*84.2*(2* 27 *cos 0)7/9 *313/ 41829/ 27
604kN