标准滚动轴承承载能力计算
标准滚动轴承承载能力计算
标准滚动轴承承载能力计算在跟踪架通用轴系中，标准滚动轴承是重要的部件，轴承的承载能力计算是轴系设计中的关键问题。
采用通用轴系后，地平式跟踪架水平轴两端的轴承主要承受径向载荷，同时承受一定量的轴向载荷。
垂直轴上的轴承要承载垂直轴及上部转体的负荷，载荷较大；另一方面垂直轴为了满足强度和刚度的要求，轴径一般较大，轴承的尺寸与轴要相互配合，因此使用时必须考虑轴承的尺寸和轴向承载能力。
同时为了减少跟踪架的成本，尽量采用轴承厂批量生产的轴承。
角接触球轴承按公称接触角分为15°、25°、40°三种类型，公称接触角越大，轴向承载能力越强。
目前批量生产的角接触球轴承，尺寸最大是接触角为25°的7244AC，其外形尺寸为220 ×400×65。
下表中给出了7244AC 轴承的相关参数轴承额定载荷选取的流程为：（1）计算滚动轴承的当量载荷在实际应用中，根据跟踪架承载状况先估算出轴承承受的径向载荷和轴向载荷，则可计算出此时轴承的当量动载荷P 为：式中X ——径向动载荷系数；Y ——轴向动载荷系数；——载荷系数。
（2）基本额定动载荷 C 选取计算出轴承实际工作时的当量载荷后，当轴承的预期使用寿命选定，轴承最大转速n可知时，可计算出轴承应具有的基本额定动载荷C′，在手册中选择轴承时，所选轴承应满足基本额定载荷 C > C′。
式中——温度系数，可从机械设计手册中查得；ε——寿命指数，球轴承取3，滚子轴承取10/3。
由于角接触轴承的径向承载能力大于轴向承载能力，而其在垂直轴上的应用主要承受较大轴向载荷，因此必须考虑其轴向承载能力。
（3）轴承受轴向载荷时承载能力分析在轴承转速不高时，可以忽略钢球离心力和陀螺力矩的影响，钢球与内外套圈的接触角相等。
由赫兹接触理论得到轴承滚动体与内外滚道的接触变形和负荷之间的相互关系，可以表示为式中—滚动体与内外滚道接触变形总量；K —系数；Q —滚动体承受载荷；t —指数，线接触时为0.9，点接触时为2/3。
轴承设计寿命计算公式汇总
一、滚动轴承承载能力的一般说明滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。
相同外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.5～3倍。
向心类轴承主要用于承受径向载荷，推力类轴承主要用于承受轴向载荷。
角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用，其轴向承载能力的大小随接触角α的增大而增大。
二、滚动轴承的寿命计算轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式：或式中：──基本额定寿命（106转）；──基本额定寿命（小时h）；C──基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P──当量动载荷（N），根据所受径向力、轴向力合成计算；──温度系数，由表1查得；n──轴承工作转速（r/min）；──寿命指数（球轴承，滚子轴承）。
三、温度系数f t当滚动轴承工作温度高于120℃时，需引入温度系数（表1）表1 温度系数工作温度/℃<120 125 150 175 200 225 250 300f t 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.60四、当量动载荷当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量载荷的基本计算公式为式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数五、载荷系数f p当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2）表2 冲击载荷系数f p载荷性质f p举例无冲击或轻微冲击 1.0～1.2 电机、汽轮机、通风机、水泵等中等冲击 1.2～1.8 车辆、机床、起重机、内燃机等强大冲击 1.8～3.0 破碎机、轧钢机、振动筛等六、动载荷系数X、Y表3 深沟球轴承的系数X、Y表4 角接触球轴承的系数X、Y表5 其它向心轴承的系数X、Y 表6 推力轴承的系数X、Y七、成对轴承所受轴向力计算公式：角接触球轴承：圆锥滚子轴承：式中e为判断系数，可由表4查出；Y应取表5中的数值。
●正排列：若则若则●反排列：若则若则八、成对轴承当量动载荷根据基本公式：式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数。
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。
轴承设计寿命计算公式
当轴承的可靠性不为90%时，应加入可靠性寿命修正系数（表7）
表7可靠性寿命修正系数a1
可靠度（%）
90
95
96
97
98
99
a1
1
0.62
0.53
0.44
0.33
0.21
（2）运转条件的寿命修正系数a3
●正常运转条件下，可取a3＝1；
●润滑条件十分理想时，可取a3＞1；
●润滑条件不好时，可取a3＜1。
表4角接触球轴承的系数X、Y
表5其它向心轴承的系数X、Y
表6推力轴承的系数X、Y
七、成对轴承所受轴向力
计算公式：
角接触球轴承：
圆锥滚子轴承：
式中e为判断系数，可由表4查出；Y应取表5中 的数值。
??????●正排列：若
则???
若????
则???
●反排列：若
则???
若??? ?
则???
八、成对轴承当量动载荷
（3）特殊的轴承性能寿命修正系数a2
●采用夹杂物含量非常低或经过特别分析处理的钢材，可取 ；
●采用特殊的材料、工艺或设计，而润滑却不良时，a2通常不能大于1的值；
●若采用特殊的热处理造成材料硬度降低而导致轴承寿命下降，应选取相应减小的a2值。
五、载荷系数fp
当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2）
表2冲击载荷系数fp
载荷性质
fp
举 例
无冲击或轻微冲击
1.0～1.2
电机、汽轮机、通风机、水泵等
中等冲击
1.2～1.8
车辆、机床、起重机、内燃机等
强大冲击
1.8～3.0
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
滚动轴承承载能力计算分析
滚动轴承承载能力计算分析目录1分析基础 (1)1.1理论基础：Hertz弹性体接触理论 (1)1.2实验基础：许用接触应力 (2)2承载分析 (3)2.1曲率计算 (3)2.2轴向承载 (4)2.3径向承载 (6)2.4倾覆承载能力 (10)2.5当量轴向力 (12)3静容量系数f o系数确定 (13)3.1许用接触应力 (13)3.2静容量系数 (14)4算例 (16)4.1基本参数 (16)4.2曲率计算 (16)4.3计算接触应力常数Cp值 (16)4.4计算许用接触应力 (16)4.5计算静容量系数f0值 (17)4.6静容量计算 (17)5简化(统一)计算法 (18)5.1简化公式 (18)5.2不同曲率比时的静容量系数值 (18)6附录 (19)附表1:曲率函数F (p )有关的椭圆积分 (19)附表2:不同球数时的Jr值 (21)1分析基础1.1理论基础：Hertz弹性体接触理论由Hertz推导出的点接触弹性变形和接触应力计算基本公式丄——材料泊松比Q一一使两接触体压紧的法向载荷 (N) 刀P ——接触处主曲率之和K(e) ---- 第一类椭圆完全积分。
(1-1)CT — -------------■ max2 -：2K (e) (1— ~)=1.52K(e)m-QEa(mm)(1-2) (1-3) (1-4)式中a——接触椭圆长半轴b ---- 接触椭圆短半轴(T max— -一最大接触应力S(mm)2 (N/mm)(mm)u、E —与曲率函数F ( p )有关的椭圆积分，取值见附表材料弹性模量(N/mm2)a「I1・2实验基础：许用接触应力Hertz 弹性接触理论不可能包括塑性变形，但在塑性变形区仍然引用Hertz接触理论，并假定塑性变形：b 与滚动体直径D w 有关，即用:-b /D w 来表示塑性变 形。
试验证明，在接触条件保持不变的情况下，单位塑性变形 :.b /D w 随着负荷增 长的幕级数而增长，随着曲率比的降低而增加，对于点接触，可得出图1所示的 实验曲线图：图1-1点接触塑性变形、接触应力常数与许用接触应力间关系 上图中的实验曲线符合下列方程式式中[(T max]——最大许用接触应力Cp —接触应力常数S b ——塑性变形量Dw ——滚动体直径根据Cp 值计算点接触接触应力的计算公式如下:(1-6)D w,4 3 1 0pC.(1-5)110150 200 250 3C0 360 400 450 500 550 600 650 700 750 300ODQOODO-nuDQOODOODDO ooc 755025g755025g 75E5025[m 7a5025g75c 7666655554 4 4433332笛亠亘-焉吾一12.1曲率计算如图2-1所示：滚动球直径D w ，回转支承滚道中心直径 D pw ，接触角a 。
滚动轴承承载能力计算分析
滚动轴承承载能力计算分析目录1 分析基础 (1)1.1理论基础：Hertz弹性体接触理论 (1)1.2实验基础：许用接触应力 (2)2 承载分析 (3)2.1曲率计算 (3)2.2轴向承载 (4)2.3径向承载 (6)2.4倾覆承载能力 (10)2.5当量轴向力 (12)3静容量系数f0系数确定 (13)3.1许用接触应力 (13)3.2静容量系数 (14)4算例 (16)4.1基本参数 (16)4.2曲率计算 (16)4.3计算接触应力常数Cp值 (16)4.4计算许用接触应力 (16)4.5计算静容量系数f0值 (17)4.6静容量计算 (17)5简化（统一）计算法 (18)5.1简化公式 (18)5.2不同曲率比时的静容量系数值 (18)6 附录 (19)附表1：曲率函数F（ρ）有关的椭圆积分 (19)附表2：不同球数时的Jr值 (21)1 分析基础1.1 理论基础：Hertz 弹性体接触理论由Hertz 推导出的点接触弹性变形和接触应力计算基本公式：32113∑⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=ρμQm E a （1-1） 32113∑⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=ρνQm E b （1-2） abQ23max πσ=（1-3） Q Ea m e K )11()(25.12-=πδ （1-4） 式中 a ——接触椭圆长半轴 （mm ） b ——接触椭圆短半轴 （mm ） σmax ——最大接触应力（N/mm2）δ——弹性趋近量 （mm ）μ、ν——与曲率函数F （ρ）有关的椭圆积分，取值见附表1 E ——材料弹性模量（N/mm 2）m1——材料泊松比Q ——使两接触体压紧的法向载荷 （N ） ∑ρ——接触处主曲率之和 K(e)——第一类椭圆完全积分。
1.2 实验基础：许用接触应力Hertz 弹性接触理论不可能包括塑性变形，但在塑性变形区仍然引用Hertz 接触理论，并假定塑性变形b δ与滚动体直径D w 有关，即用b δ/D w 来表示塑性变形。
滚动轴承径向载荷如何计算
滚动轴承径向载荷如何计算滚动轴承是一种常见的机械元件，在各种机械设备中广泛应用。
滚动轴承能够承受径向载荷，即垂直于轴的力。
在设计和使用滚动轴承时，了解和计算径向载荷是非常重要的。
滚动轴承的径向载荷是指作用在轴上的力，这个力是垂直于轴线的。
在实际应用中，径向载荷可以是静态的（如机械设备自身的重力）或动态的（如转动的轴产生的离心力），也可以是同时作用在滚动轴承上的多个力的合力。
要计算滚动轴承的径向载荷，首先需要了解滚动轴承的构造和工作原理。
滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
滚动体通常是滚珠或滚柱，它们在内圈和外圈之间滚动，从而承载力。
滚动轴承的设计和选择要根据预计的载荷来确定。
对于滚动轴承承受的径向载荷，可以通过以下步骤进行计算：1. 确定轴上所有作用在滚动轴承上的力。
如果有多个力作用在滚动轴承上，需要将它们合成为一个合力。
可以使用力的合成原理来计算合力的大小和方向。
2. 根据轴的几何结构和载荷的方向，确定合力的点对应于滚动轴承的位置。
通常情况下，合力的点位于滚动轴承的中心位置。
3. 根据滚动轴承的类型和规格，查找相应的载荷容量表格或手册。
这些表格或手册会提供滚动轴承在不同条件下的额定载荷。
额定载荷指的是滚动轴承可以承受的最大载荷。
4. 比较合力的大小和滚动轴承的额定载荷。
如果合力小于或等于额定载荷，说明滚动轴承能够承受该径向载荷。
如果合力大于额定载荷，需要重新选择更大承载能力的滚动轴承。
在实际应用中，通常会有多个滚动轴承共同承受径向载荷。
在这种情况下，需要将合力均匀地分配给各个滚动轴承。
分配的方法可以根据滚动轴承的布局和工作条件来确定。
除了径向载荷，滚动轴承还可以承受轴向载荷和弯矩。
轴向载荷是沿着轴线方向的力，弯矩是由于轴的弯曲而产生的力矩。
这些载荷也需要考虑在滚动轴承的选择和计算中。
在设计和选择滚动轴承时，还需要考虑其他因素，如工作温度、转速、润滑和密封等。
这些因素会影响滚动轴承的性能和寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
标准滚动轴承承载能力计算
在跟踪架通用轴系中，标准滚动轴承是重要的部件，轴承的承载能力计算是轴系设计中的关键问题。
采用通用轴系后，地平式跟踪架水平轴两端的轴承主要承受径向载荷，同时承受一定量的轴向载荷。
垂直轴上的轴承要承载垂直轴及上部转体的负荷，载荷较大；另一方面垂直轴为了满足
强度和刚度的要求，轴径一般较大，轴承的尺寸与轴要相互配合，因此使用时必须考虑轴承的尺寸和轴向承载能力。
同时为了减少跟踪架的成本，尽量采用轴承厂批量生产的轴承。
角接触球轴承按公称接触角分为15 °、25°、40°三种类型，公称接触角越大，轴向承载能力
越强。
目前批量生产的角接触球轴承，尺寸最大是接触角为25 °的7244AC,其外形尺寸为220 X 400
X 65。
下表中给岀了7244AC轴承的相关参数
轴承额定载荷选取的流程为：
(1)计算滚动轴承的当量载荷
在实际应用中，根据跟踪架承载状况先估算出轴承承受的径向载荷r和轴向载荷°，则可计
算出此时轴承的当量动载荷P为：
式中X 径向动载荷系数；
丫一一轴向动载荷系数；
® ――载荷系数。
(2)基本额定动载荷C选取
计算岀轴承实际工作时的当量载荷后，当轴承的预期使用寿命卜工」选定，轴
承最大转速n可知时，可计算出轴承应具有的基本额定动载荷C',在手册中选择轴承时，所选
轴承应满足基本额定载荷C > C '。
式中
A ――温度系数，可从机械设计手册中查得;
£ ——寿命指数，球轴承取3,滚子轴承取10/3。
由于角接触轴承的径向承载能力大于轴向承载能力，而其在垂直轴上的应用主要承受较大轴向载荷，因此必须考虑其轴向承载能力。
（3）轴承受轴向载荷时承载能力分析
在轴承转速不高时，可以忽略钢球离心力和陀螺力矩的影响，钢球与内外套圈的接触角相等。
由赫兹接触理论得到轴承滚动体与内外滚道的接触变形和负荷之间的相互关系，可以表示为
式中
■—滚动体与内外滚道接触变形总量；
K —系数；
Q —滚动体承受载荷；。