轴承的校核
滚筒洗衣机轴承寿命计算与选型校核
滚筒洗衣机轴承寿命计算与选型校核化范猛【摘要】滚筒洗衣机的内桶是依靠外桶上的两个深沟球轴承支撑,在电机的带动下,完成旋转动作.在洗涤阶段,内桶以很低的转速转动,桶内负载从低处被带到高处,以一定角度抛出形成摔打,使负载上附着的污渍与负载分离;在脱水阶段,内桶高速旋转,桶内负载在离心力的作用下与水分剥离.轴承作为传动的核心部件,在整个洗衣过程中一直处于旋转状态.本文将通过相关部件受力分析,计算轴承的使用寿命,为轴承选型提供依据.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】3页(P46-47,105)【关键词】轴承;受力分析;疲劳寿命;选型【作者】化范猛【作者单位】惠而浦(中国)股份有限公司安徽合肥230000【正文语种】中文1 引言轴承的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数并保证其回转精度。
滚筒洗衣机所用的两个轴承为两面带骨架式橡胶密封圈的深沟球轴承。
轴承压入设备通过压头将安装载荷平行于轴承安装孔轴线均匀的施加在轴承外圈上，再将轴承压入到轴承座的孔中，在洗衣过程中，轴承承受径向载荷。
偏心载荷的质量、内桶的容积、脱水偏心控制规格、两轴承的型号和之间的距离都是影响轴承寿命的因素。
2 内桶及转轴受力分析滚筒洗衣机的内桶构成主要包括内桶、内桶三脚架等；内桶三角架和内桶通过螺纹连接固结于一体。
另外，内桶三脚架包括转轴和三脚架，其中转轴的一端通过键的形式与三脚架压铸在一起，转轴的另一端与皮带轮或直接与电机连接。
当电机工作时，电机将输出力矩传递给转动轴，进而带动内桶做旋转运动。
滚筒洗衣机在脱水过程中，桶内的负载是随机分布的，为方便计算内桶的受力情况，假设内桶为刚体，同时将系统结构受力进行简化。
通过力学分析，任何状态分布的负载均可转化为均匀负载m和偏心负载m1的叠加[1]，如图1所示。
内桶在脱水过程中受到均匀负载产生的离心力Fm，偏心负载产生的离心力Fm1以及内桶本身的重力G。
轴的强度校核方法
第二章 轴的强度校核方法常用的轴的强度校核计算方法进展轴的强度校核计算时，应根据轴的详细受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。
对于传动轴应按改变强度条件计算。
对于心轴应按弯曲强度条件计算。
对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。
按改变强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用改变切应力的方法予以考虑。
通常在做轴的构造设计时，常采用这种方法估算轴径。
实心轴的改变强度条件为：由上式可得轴的直径为为改变切应力，MPa 式中：T 为轴多受的扭矩，N ·mmT W 为轴的抗扭截面系数，3m mn 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm为许用改变切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表：T τnPA d 0≥[]T T T dn PW T ττ≤2.09550000≈3=[]T τ空心轴改变强度条件为：dd 1=β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β 这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。
例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=2.475kw ，输入转速n1=960r/min ，那么可根据上式进展最小直径估算，假设最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。
根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，那么mm n P A d 36.15960475.2112110min =⨯== 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，那么：mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min 'min =+⨯=+=另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，那么外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否那么难以选择适宜的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,那么：mm d d 4.3038*8.08.0'min ===电动机轴综合考虑，可取mm d 32'min =通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。
转盘轴承螺栓强度校核计算过程
min max My My
1.969 2.546 2640.479059 3225.6
1.757 2.272 6656.208 6300.000
相关计算参数 0.75 1 2 1000 0.2 0.07 100000 4
D n d F1 Gp M Hp
σt
6380 92659 1400 9000 146.693 201.703 165.0299412 0.25 1.5 471.379 4242.415 1.736 580 1.230 750 1.591
6380 92659 1400 9000 295.831 406.768 332.810 0.25 1.5 528.270 4754.434 1.549 580 1.098 750 1.420
转盘轴承螺栓强度校核计算过程（依据JB2300-78计算)
—J132.100.8850.03（20160813）螺栓强度校核
序号 项目 代号 外圈 8.85 242 80 38.9 内圈 8.85 120 100 70
1 内圈螺栓分布圆直径（米） 2 螺栓数量（个） 3 螺栓公称直径（mm) 4 螺纹根部处螺栓的断面积(平方厘米） 5 螺栓等级 10.9级 6 轴向力(吨力） 7 倾覆力矩（吨力*m） 8 径向力（吨力） 9 40Cr调质钢屈服极限（公斤力/平方厘米） 10 每个螺钉上的最大工作负荷（吨力) 11 每个螺钉上的最大计算负荷（吨力) 12 每个螺钉上的预紧力（吨力） 13 工作负荷系数 14 连接面紧接性的安全系数 15 变应力的应力副（公斤力/平方厘米） 16 螺钉的预紧应力 17 螺钉静强度安全系数
Pg Pj Py X min) n a(max)
0.6
18 螺钉螺纹部分对称循环疲劳极限（公斤力/平方厘米） σ -1 R(min) 19 螺钉疲劳强度安全系数
轴的强度校核方法
轴的强度校核方法摘要轴是机械中非常重要的零件，用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。
轴的设计时应考虑多方面因素和要求，其中主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。
其中对于轴的强度校核尤为重要，通过校核来确定轴的设计是否能达到使用要求，最终实现产品的完整设计。
本文根据轴的受载及应力情况采取相应的计算方法，对于1、仅受扭矩的轴2、仅受弯矩的轴3、既承受弯矩又承受扭矩的轴三种受载情况的轴的强度校核进行了具体分析，并对如何精确计算轴的安全系数做了具体的简绍。
校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。
轴的强度校核方法可分为四种：1）按扭矩估算2）按弯矩估算3）按弯扭合成力矩近视计算4）精确计算（安全系数校核）关键词：安全系数；弯矩；扭矩目录第一章引言--------------------------------------- 11.1轴的特点---------------------------------------------1 1.2轴的种类---------------------------------------------1 1.3轴的设计重点-----------------------------------------1第二章轴的强度校核方法----------------------------42.1强度校核的定义-------------------------------------4 2.2轴的强度校核计算-----------------------------------4 2.3几种常用的计算方-----------------------------------5 2.3.1按扭转强度条件计算-------------------------------5 2.3.2按弯曲强度条件计算-------------------------------6 2.3.3按弯扭合成强度条件计算---------------------------7 2.3.4精确计算（安全系数校核计算）----------------------9 2.4 提高轴的疲劳强度和刚度的措施---------------------12第三章总结------------------------------------------13参考文献--------------------------------------------14第一章引言1.1轴的特点：轴是组成机械的主要零件之一。
空心轴强度校核公式
空心轴强度校核公式
空心轴的强度校核公式主要有两种，分别是按照弯曲强度和扭转强度进行校核。
1. 弯曲强度校核公式：
根据弯曲理论，空心轴的弯曲强度可根据以下公式进行校核：
M = (π/32) * (D^4 - d^4) * f / c
其中，M为轴承受的弯矩，D为外径，d为内径，f为材料的抗弯强度，c为轴的截面中性轴的距离。
2. 扭转强度校核公式：
根据扭转理论，空心轴的扭转强度可根据以下公式进行校核：
T = (π/16) * (D^4 - d^4) * t / l
其中，T为轴承受的扭矩，D为外径，d为内径，t为材料的抗扭强度，l为轴的长度。
以上是两种常用的空心轴强度校核公式，具体使用时还需结合具体材料的力学性质参数进行计算。
在设计实际应用中，建议咨询专业工程师以确保计算结果的准确性。
轴的剪切强度校核公式_解释说明以及概述
轴的剪切强度校核公式解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将详细讨论轴的剪切强度校核公式的解释、说明以及概述。
轴的剪切强度是指在受力作用下，轴材料所能承受的最大剪切应力值。
准确计算并验证轴的剪切强度对于设计和使用各种机械装置和结构都至关重要。
1.2 文章结构本文分为五个部分：引言、轴的剪切强度校核公式、轴的剪切强度校核方法、轴的剪切强度校核实例分析以及结论与总结。
下面将对每一个部分进行简要介绍。
1.3 目的本文旨在提供关于轴的剪切强度校核公式的全面理解和应用指导。
通过对相关概念、解释、计算方法以及实例分析的详尽描述，读者将能够深入了解该领域，并正确地进行轴材料剪切强度方面的工程运算与设计。
-----【注意】以上内容已经按照普通文本格式撰写完毕，请检查无误后进入下一问题。
2. 轴的剪切强度校核公式2.1 剪切强度概念在力学中，剪切强度是指材料在受到外部剪应力作用时能够抵抗破坏的能力。
对于轴的剪切强度来说，它描述了轴承受扭矩而不发生塑性变形或破裂的能力。
2.2 校核公式解释轴的剪切强度校核公式是用来计算轴所能承受的最大剪应力以及是否满足设计要求的工程公式。
通常，这个公式会基于材料特性、几何尺寸和应力分布等参数来推导得出。
这个校核公式一般包含轴直径、材料弹性模量、黏性系数等相关参数，并采用比例关系将这些参数结合起来进行运算。
通过计算得出的结果与设计要求进行比较，从而确定轴是否具备足够的剪切强度。
2.3 剪切强度计算方法在计算轴的剪切强度时，通常可以采用多种方法，其中常见的有：- 简单约束理论：基于简化假设和边界条件，通过解析方法得出轴的剪切强度计算公式。
这种方法适用于简单的几何结构和加载情况，计算结果相对精确。
- 有限元分析：利用数值计算方法，将轴的几何形状离散化为有限数量的元素，并建立相关方程进行求解。
这种方法能够考虑更加复杂的几何结构和加载情况，但计算量较大。
- 经验公式：基于实际试验数据，通过统计和分析得出与轴直径、材料特性等相关的经验公式。
轴的强度校核方法
中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）轴的强度校核方法姓名：学号：性别：专业:批次：电子邮箱：联系方式：学习中心：指导教师：2XXX年X月X日中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）轴的强度校核方法摘要轴是用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递的重要的零件。
为实现机械产品的完整和可靠设计，轴的设计应考虑选材、结构、强度和刚度等要求。
并应对轴的材料或设备的力学性能进行检测并调节，轴的强度校核应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。
最后确定轴的设计能否达到使用要求，对轴的设计十分重要。
本文根据轴的受载及应力情况，介绍了几种典型的常用的对轴的强度校核计算的方法，并对如何精确计算轴的安全系数做了具体的介绍。
当校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。
最后，本文对提高轴的疲劳强度和刚度提出相应改进方法，并对新材料，新技术的应用进行了展望。
关键词：轴；强度；弯矩；扭矩；目录第一章引言 (5)1.1轴类零件的特点 (5)1.2轴类零件的分类 (6)1.3轴类零件的设计要求 (6)1.3.1、轴的设计概要 (6)1.3.2、轴的材料 (6)1.3.3、轴的结构设计 (7)1.4课题研究意义 (9)第二章轴的强度校核方法 (11)2.1强度校核的定义 (11)2.2常用的轴的强度校核计算方法 (11)2.2.1按扭转强度条件计算： (11)2.2.2按弯曲强度条件计算： (13)2.2.3按弯扭合成强度条件计算 (13)2.2.4精确计算（安全系数校核计算） (20)第三章提高轴的疲劳强度和刚度的措施 (25)3.1合理的选择轴的材料 (25)3.2合理安排轴的结构和工艺 (25)3.3国内外同行业新材料、新技术的应用现状 (26)总结 (31)参考文献 (32)第一章引言1.1轴类零件的特点轴是组成各类机械的主要和典型的零件之一，主要起支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷的作用。
滚动轴承的选择与校核
径向接 触轴承
调心球轴承（1）
成对使用， 圆锥滚子轴承（3） 对称安装
圆柱滚子轴承（N、NN） 轴向接
调心滚子轴承（2） 滚针轴承（NA) 触轴承
推力球轴承（5）
推力圆柱滚子轴承（8）
滚动轴承主要类型及其代号
轴承类型 双列角接触球轴承 调心球轴承 调心滚子轴承 推力调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 双列深沟球轴承 推力球轴承 深沟球轴承 代号 0 1 2 29 3 4 5 6 轴承类型 角接触球轴承 推力圆柱滚子轴承 推力圆锥滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承 外球面球轴承 直线轴承 代号 7 8 9 N、NN NA U L
一、滚动轴承的主要类型、性能和特点
◆ 按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承。 ◆ 按接触角的大小和承受载荷的方向，滚动轴承分为两类：
向心轴承和推力轴承。
向心轴承，其公称接触角从0o到45o，又可分为： 径向接触轴承和向心角接触轴承。 接触角α：滚动体与套圈接触处的法线与轴承径向平面之间的 夹角。 α↑，承受轴向力的能力↑。
推力角接触轴承，公称接触角 从45o到90o的推力轴承，主要承 受轴向载荷，但也能承受一定的径向载荷。
推力调心滚子轴承
◆ 按自动调心性能，滚动轴承分为自动调心轴承和非自动调心轴承。
◆ 按结构形式不同，标准滚动轴承有很多类，最常用的有六类: 类型代号 深沟球轴承（6） 向心角接 触轴承
角接触球轴承（7）
4）轴承的安装和拆卸 当轴承座没有剖分面而必须沿轴向安装和拆卸轴承部件时， 优先选用内外圈可分离的轴承（ N、NA、3）。 当轴承在长轴上安装时，为了便于装拆，可以选用其内圈孔 为1：12的圆锥孔的轴承。 5）经济性 精度高的价格高，滚子轴承比球轴承价格高。
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计算项目及过程
结果
轴上轴承的寿命计算
预期寿命：
查载荷C=
1.求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2
将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面两个平面力系。由Ⅰ轴强度计算时可知：
不存在轴向力
2.求轴承当量动载荷P1和P2
因轴承运转中有中等冲击载荷，按课本表13-6，fp=~,取fp=.则
故P
验算轴承：取 ，圆锥滚子轴承
L = =
L = = >L
故III轴上的两个轴承满足要求。
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3.验算轴承寿命
因为P1=P2，所以按轴承的受力大小验算
L = >L
故I轴上的两个轴承满足要求。
II轴上轴承的寿命计算
预期寿命：
已知 ，
，圆锥滚子轴承30308，查表手册得当 时，X=，Y=；当 时，X=1，Y=0，其中 。
，
“压紧”“放松”判别：
压紧 放松
故 ， 。
计算当量载荷： ，则X=，Y=。
则有
则X=，Y=。
故
验算轴承：取 ，圆锥滚子轴承 ，
故II轴上的两个轴承满足要求。
III轴上轴承的寿命计算
预期寿命：
已知
，圆锥滚子轴承30313，查手册得当 时，X=，Y=当 时，X=1，Y=0，其中 。则应有：
“压紧”“放松”判别：
放松 压紧
故 ，
计算当量载荷： ，则X=，Y=。
有
则X=1，Y=0.