额定载荷与额定寿命
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。
滚动轴承的额定动载荷和疲劳寿命
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
基本额定动载荷和基本额定寿命
基本额定动载荷和基本额定寿命是机械轴承的重要参数，用于描述轴承的承载能力和使用寿命。
下面分别介绍它们的含义：
1.基本额定动载荷（Basic Load Rating）：
-基本额定动载荷是指在标准试验条件下，轴承在轴和轴座之间能够承受的静态和动态载荷的极限值。
-它分为动态基本额定动载荷（C）和静态基本额定动载荷（Co）两种，分别表示轴承在运转时承受的动态载荷和轴承在静止状态下所能承受的最大静态载荷。
-基本额定动载荷通常以牛顿（N）为单位，也可以以磅（lbf）为单位。
2.基本额定寿命（Basic Rating Life）：
-基本额定寿命是指在额定动载荷下，轴承在标准试验条件下达到一定数量的旋转圈数或使用小时数。
-通常使用符号L10 表示，表示在额定动载荷下，有百分之九十（90%）的轴承可以达到或超过基本额定寿命，而有百分之十（10%）的轴承可能会早于此寿命失效。
-基本额定寿命通常以旋转圈数（次）或使用小时数为单位。
基本额定动载荷和基本额定寿命是轴承设计和选择的重要参考依据。
基本额定动载荷描述了轴承的承载能力，而基本额定寿命则描述了轴承在一定载荷下的使用寿命预期。
这些参数在机械设计中对于选择适当的轴承和评估轴承的可靠性都至关重要。
转盘轴承承载能力及额定寿命的计算方法
摘要 :以 Hertz弹性接触理论和 Lundberg - Palmgren的疲劳寿命理论为基础 ,结合转盘轴承特殊的结构形式和 受载条件 ,导出了接触强度校核及寿命估算的理论公式以及动 、静承载能力曲线的绘制方法 ,并绘制了动 、静承 载能力曲线 ,为转盘轴承的设计和选型提供了可靠的理论依据 。 关键词 :滚动轴承 ;转盘轴承 ;承载 ;接触强度 ;寿命 中图分类号 : TH133. 33 文献标志码 : B 文章编号 : 1000 - 3762 (2008) 02 - 0007 - 03
S
L10
式中 : S为失效概率 ;点接触 e = 10 /9,线接触 e =
9 /8; LS 为失效概率为 S 时的寿命 ; L10 为失效概率 为 0. 1时的寿命 。
下列各式中下标 i, e分别表示内 、外圈 ;下标 b
表示整个轴承 ;下标 1, 2分别代表主 、辅推力滚道 。
δ Q <m
= Knm
1. 5 <m
(1)
辅推力沟道上钢球的载荷
δ Q < s
= Kns
1. 5 <s
(2)
内圈发生位移后 , 不同角位置 < 处钢球的接
触角 α<m ,α<s也会发生改变 , 主推力沟道钢球的接
触角 α<m变为
sinα<m
= A sinα0
+δa + R iθcos<
Sm <
co sα<m
2f - 1
( 1 ±γ) 1 /3
Dw Dpw
0. 3
·
F (Dw ) Z - 1 /3
对于滚子轴承
QC =B
( 1 γ) 29 /27 ( 1 ±γ) 1 /4
电机轴承负载标准
电机轴承负载标准1. 引言本文档旨在制定电机轴承的负载标准，以保证电机轴承在运行中的可靠性和性能稳定性。
准确的负载标准有助于设计师选择适当的轴承，并提供了对轴承在实际应用中的负载能力的参考。
2. 负载分类根据电机运行条件和工作环境的不同，电机轴承的负载可分为以下几类：2.1. 径向负荷径向负荷是指与轴承轴线垂直的负载，主要由电机转子的重量、弯曲力和其它附加负载组成。
在负载计算过程中应考虑最大转速、转子惯性矩和轴承支座间的弹性变形等因素。
2.2. 轴向负荷轴向负荷是指沿轴承轴线方向施加在轴承上的负荷，主要由电机运行过程中的惯性力、推力和其他轴向力组成。
轴向负荷的大小和方向对于轴承的选型和运行稳定性至关重要。
2.3. 运行速度电机运行速度是指电机转子在单位时间内的旋转圈数，通常以转/分钟为单位。
电机轴承的选型要根据运行速度的要求来确定，以确保轴承在高速运行时能够承受合理的负荷。
3. 负载计算方法为了确定电机轴承的负荷能力，可以使用以下计算方法：3.1. 等效负荷法等效负荷法是一种常用的轴承负载计算方法，它通过将各种负载转换成一种等效的负荷形式，以简化计算过程。
等效负荷法可以计算出轴承的额定载荷和额定寿命。
3.2. 动态负荷法动态负荷法是一种基于轴承实际运行负荷的计算方法，它将电机运行中的动态负荷考虑在内，以确定轴承的静载和动载荷。
动态负荷法适用于较为复杂的电机运行条件。
4. 负载标准根据所选用的负载计算方法和电机的具体运行条件，制定相应的电机轴承负载标准。
负载标准应包括轴承的额定载荷、额定寿命和可承受的最大负荷范围等。
同时，负载标准应与国家和行业标准相符合。
5. 结论通过制定准确的电机轴承负载标准，可以帮助设计师选择适当的轴承，确保电机在运行中具有稳定的性能和可靠的寿命。
同时，合理的负载标准也有助于提高电机系统的工作效率和安全性。
以上是对电机轴承负载标准的简要介绍和制定要求，通过遵循标准的指导，我们相信能够更好地应用电机轴承，并提高整体的产品质量和性能。
额定寿命
分类
X
Y
'S '.B EQʽ
1
0.45
'S '.B EQʼ
0.67 0.67
● 当Fr＝0N、M＝0N·mm时,请设X＝0.67、Y＝0.67,来进行计 算。
● 考虑预压时的寿命计算,请向THK咨询。
交叉滚柱轴环
A
表1 负荷系数(fW) 使用条件 无冲击平滑运动的情况 普通运行的情况 剧烈振动·冲击时
fW 1～1.2 1.2～1.5 1.5～3
A
【计算使用寿命时间】 旋转运动用
Lh
L N 60
Lh ∶工作寿命时间 N ∶每分钟转数
(h) （min-1）
510C
选择的要点
额定寿命
摇摆运动用
Lh
360 L 2 θ n° 60
Y•Fa
PC ∶动态等价径向载荷 Fr ∶径向载荷 Fa ∶轴向载荷 M ∶力矩 X ∶动态径向系数 Y ∶动态轴向系数 dp ∶滚柱的节圆直径
(N) (N) (N) (N·mm) (参照表2) (参照表2) (mm)
力矩（M）
径向载荷 （Fr）
轴向载荷 （Fa）
力矩 （M）
图2
表2 动态径向系数与动态轴向系数
转数。）
交叉滚柱轴环部的温度ʢˆʣ
C ∶基本动额定载荷※
(N)
图1 温度系数(fT)
PC ∶动态等价径向载荷
(N)
注）通常工作温度在80℃以下,要超过80℃使用时,请向THK咨
（参照 A）
询。
fT ∶温度系数
(参照图1)
fW ∶负荷系数
(参照表1)
˞交叉滚柱轴环的基本动额定载荷(C)是指,使一批相同的交叉滚柱轴环在相同条件下分别运行,其额定寿命(L)等于1百万转时, 方向和大小都不变的径向载荷。基本动额定载荷(C)记载于尺寸表中。
什么是滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷
什么是滚动轴承的基本额定寿命和基
本额定动载荷
滚动轴承的基本额定寿命是指在一组相同的滚动轴承中，有 90%的轴承在发生疲劳点蚀前能够达到或超过的总转数（以转为单位）或在一定转速下的工作小时数。
基本额定动载荷是指使滚动轴承的基本额定寿命恰好为 100 万转时，轴承所能承受的最大载荷。
基本额定寿命和基本额定动载荷是滚动轴承的重要参数，它们反映了轴承在正常工作条件下的寿命和承载能力。
在选择滚动轴承时，需要根据实际工作条件和要求，考虑轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷，以确保轴承能够满足使用要求并具有足够的寿命。
此外，滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷还受到许多因素的影响，如轴承的类型、尺寸、精度、润滑方式、工作温度、载荷大小和方向等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑和选择。
总之，了解滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷对于正确选择和使用滚动轴承具有重要意义，可以提高机械设备的可靠性和工作效率。
(完整)滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的寿命计算1 基本额定寿命和基本额定动载荷轴承中任一元件出现疲劳点蚀前的总转数或一定转速下工作的小时数称为轴承寿命.大量实验证明,在一批轴承中结构尺寸、材料及热处理、加工方法、使用条件完全相同的轴承寿命是相当离散的(图1是一组20套轴承寿命实验的结果),最长寿命是最短寿命的数十倍。
对一具体轴承很难确切预知其寿命，但对一批轴承用数理统计方法可以求出其寿命概率分布规律。
轴承的寿命不能以一批中最长或最短的寿命做基准，标准中规定对于一般使用的机器,以90％的轴承不发生破坏的寿命作为基准。
(1)基本额定寿命 一批相同的轴承中90%的轴承在疲劳点蚀前能够达到或超过的总转数r L (610转为单位)或在一定转速下工作的小时数()h h L 。
图1 轴承寿命试验结果可靠度要求超过90％，或改变轴承材料性能和运转条件时，可以对基本额定寿命进行修正.（2)基本额定动载荷 滚动轴承标准中规定,基本额定寿命为一百万转时,轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，用字母C 表示，即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作一百万转而不发生点蚀失效的概率为90%。
基本额定动载荷是衡量轴承抵抗点蚀能力的一个表征值，其值越大,轴承抗疲劳点蚀能力越强。
基本额定动载荷又有径向基本额定动载荷（r C )和轴向基本额定动载荷（a C ）之分.径向基本动载荷对向心轴承（角接触轴承除外)是指径向载荷，对角接触轴承指轴承套圈间产生相对径向位移的载荷的径向分量。
对推力轴承指中心轴向载荷。
轴承的基本额定动载荷的大小与轴承的类型、结构、尺寸大小及材料等有关，可以从手册或轴承产品样本中直接查出数值。
2 当量动载荷轴承的基本额定动载荷C （r C 和a C ）是在一定条件下确定的。
对同时承受径向载荷和轴向载荷作用的轴承进行寿命计算时，需要把实际载荷折算为与基本额定动载荷条件相一致的一种假想载荷，此假想载荷称为当量动载荷，用字母P 表示。
当量动载荷P 的计算方法如下：同时承受径向载荷r F 和轴向载荷a F 的轴承()P r a P f XF YF =+（1)受纯径向载荷r F 的轴承（如N 、NA 类轴承）P r P f F =（2）受纯轴向载荷a F 的轴承(如5类、8类轴承)P a P f F =（3）式中：X ——径向动载荷系数，查表1； Y ——轴向动载荷系数，查表1; P f 冲击载荷系数，见表2。
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表2 接触系数(fC) 紧靠时的轴承套个数 2 3 4 5 通常使用 接触系数fC 0.81 0.72 0.66 0.61 1
fW∶负荷系数
通常作往复运动的机械在运转中大都伴随着振动 及冲击， 特别是在高速运转时所产生的振动,或频 繁启动与停止时产生的冲击等， 正确计算所有情 况下的受力情况是非常困难的。 因此， 在不能得到 实际作用于直线轴承上的载荷以及速度 振动的 影响很大时， 请将基本额定载荷(C)和(C0)除以表3 中根据经验所得到的载荷系数。
导向滚珠导套/直线轴承
4列
1.41×C
5列
1.46×C
6列
1.28×C
对于上表中C的值,请参照尺寸表。
A
509-1C
【计算额定寿命】
直线轴承的额定载荷可根据下式求出。
L=
f H • fT • fC C • fW PC
3
L
∶额定寿命 ∶基本动额定载荷 ∶负荷计算值 ∶温度系数 ∶接触系数 ∶负荷系数 ∶硬度系数 (参照A (参照A (参照A
注） 如果环境温度超过了80℃,应使用装有金属保持器的直线 轴承。
温度系数 fT
滚道温度 图2 温度系数(fT)
导向滚珠导套/直线轴承
fC∶接触系数
将直线运动导向的轴承套紧靠使用时,由于力矩 负荷或安装面精度的影响， 很难得到均匀的负荷 分布。 故将多个轴承套紧靠使用时,请在基本额定 载荷 （C） 和 （C0） 上乘以表2中的相应接触系数。
Lh =
2
L ℓS
10 n1
3
Lh
∶工作寿命时间 ∶行程长度 ∶每分钟往返次数
(h) (m) (min-1)
60
ℓS n1
A
509-1C
选择的要点
额定载荷与额定寿命
额定载荷与额定寿命
【额定载荷】
直线轴承的额定载荷根据钢球相对于载荷方向的 位置各异， 尺寸表中显示的基本额定载荷分别表 示当1列承载钢球直接处于载荷之下时的数值。 安装时使2列钢球在载荷方向上均等地承受载荷， 则额定载荷如表1所示发生变化。
3列 1×C 钢球列 表1 直线轴承的额定载荷 钢球位置 额定载荷
在此假定Pu 的值小于基本静额定载荷 （C0） 。
同时承受力矩和径向载荷时
当同时承受力矩和径向载荷时,根据径向载荷与等价径向载荷的总和来计算工作寿命。
fH∶硬度系数
为充分发挥直线轴承的承载能力， 滚动面的硬度 需要在58～64HRC之间。 如果硬度低于此范围,则基本动额定载荷及基本 别乘以各自的硬度系数(fH)。 一般来说,由于直线轴承有足够的硬度， 故取 fH＝1.0 。
中 大 振动、 冲击 微小 小 表3 负荷系数(fW) 速度(V) 微速时 V≦0.25m/s 低速时 0.25＜V≦1m/s 中速时 1＜V≦2m/s 高速时 V＞2m/s fW 1～1.2 1.2～1.5 1.5～2 2～3.5程长度和每分钟往返次数固定不变,则可使用以下公式计算工作寿命 时间。
(km) (N) (N) 图2) 表2) 表3)
50
C PC fT fC fW fH
(参照图1)
使用1个或2个紧靠的轴承套承受力矩负荷时
在使用1个或2个紧靠的轴承套承受力矩负荷时,计算力矩施加时的等价径向载荷。
Pu = K • M
Pu K M ∶等价径向载荷 （随力矩负荷变化） ∶等价系数（参照 A ∶负荷力矩 上的 表4～表6） （N•mm） （N）
硬度系数 fH
静额定载荷均会下降。 因此,有必要将各额定值分
滚动面硬度(HRC) 图1 硬度系数(fH)
A
509-1C
选择的要点
额定载荷与额定寿命
fT∶温度系数
直线轴承的使用环境是100℃以上的高温环境时， 考虑到高温的影响， 需乘以图2的温度系数。 同时请注意直线轴承也有必要使用对应高温的产 品。