专题四 滚动轴承计算题..

专题四、滚动轴承计算题

滚动轴承的寿命计算

滚动轴承的载荷与寿命之间的关系: 在当量动载荷F 作用下的基本额定寿命为 引入温度系数f T 和载荷系数f P

当量动载荷：

把实际载荷折算为与基本额定动负荷的方向相同的一假想载荷，在该假想载荷作用下轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同，则称该假想载荷为当量动载荷，用F 表示。 当量动载荷 F 的计算式：

F L ε=常数:,3;,10/3εεε--==寿命指数对于球轴承对于滚子轴承。()6

10r C L F ε

⎛⎫= ⎪⎝⎭6

10 h 60h C L n F ε⎛⎫= ⎪⎝⎭

6

1060T h P f C L n f F ε⎛⎫= ⎪

⎝⎭

r a F XF YF =+r a F F --、轴承的径向载荷和轴向载荷X Y --、径向系数和轴向系数

内部轴向力：

角接触轴承的内部轴向力

由力的平衡条件得 作用在轴承Ⅱ上的轴向载荷为 作用在轴承I 上的轴向载荷只有自身的内部轴向力,即

21W S S A

+=+221

a F W S A S =+=+11a F S

=

轴承轴向载荷计算总结：

1、轴承的轴向载荷与轴承部件的结构，与固定方式密切相关。

2、在轴上的轴向外载荷和轴承的内部轴向力同时作用下，有一个轴承有被压紧的趋势，另一个有放松的趋势；

3、被放松的轴承的轴向载荷，等于自身的内部轴向力；

4、被压紧的轴承的轴向载荷，等于除自身以外的轴向力的代数和。

求内部轴向力的具体方法：

习题

一、 有一7208AC 轴承，受径向载荷F r ＝7500N ，轴向载荷F a ＝1450N ，工作转速n ＝120 r/min ，载荷轻度冲击。计算该轴承的工作寿命。

解：

二 、某传动装置中的一深沟球轴承，其径向载荷F r ＝1500N ，轴向载荷F a ＝550N ，转速n ＝1400 r/min ，轴颈d ＝40mm ，要求寿命L h ＝8000h ，载荷有中等冲击。试选择此轴承的型号。

0237.023200

5500==C F a 查表4-10，取e=0.22

22.0367.01500

550=>==e F F r a 查表4-10 得X =0.56,

Y =2

查表4-9 取载荷系数f P =1.6，则：

N YF XF f P a r p 3104)5502150056.0(6.1)(11=⨯+⨯⨯=+=

N P 3104=

2．计算轴承寿命

由轴承样本或轴承手册得： 6208轴承的C r =35200N

h

8000173613104352001400601060103

66预期寿命>=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=h h P C n L h ε

轴承型号为6208

三、一齿轮轴上装有一对型号为30209的轴承（正装），已知轴向力F ae ＝5000N ，方向向右，F r 1＝8000 N ，F r2＝6000 N 。试计算两轴承上的轴向载荷。

解：如图所示 计算项目 计算于说明

结果

计算轴承所受轴向载荷F a

查手册得30209轴承 ： C =67800N ；'

''

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0615 =α

,由表4-10得

5.1tan 4.0,4.0tan 5.1====ααc y e ；

查表4-12得

F d1＝F r 1/2Y ＝8000 /（2×1.5）＝2666.7 N F d2＝F r 2/2Y ＝6000 /（2×1.5）＝2000 N F d1+F ae ＝2666-7+5000＝7666.7N ＞F d 2 可知轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，故

F a 1＝F d1＝2666.7 N F a2＝F d1+F ae ＝7666.7 N ；

F a1＝2666.7N F a 2＝7666.7 N

四、 某矿山机械轴承组合形式如图所示。已知轴向力F ae ＝2000N ，径向力F r 1＝3000N ，F r2＝4000N ，转速n ＝1450 r/min ，中等冲击，工作温度不超过100℃。要求轴承使用寿命L h ＝5000h ，问采用30310轴承是否适用？

解：

题

五、一常温下工作的蜗杆，轴颈d＝40 mm，转速n＝220 r/min，径向载荷F r1＝2000N，F r2＝2550N，蜗杆的轴向力F ae＝800N，方向向右，轴承对称布置，要求两班制工作5年，有轻微冲击。拟从角接触球轴承、圆锥滚子轴承中选择，试确定轴承型号，并判定哪种方案最佳。

六、如图所示中的小的锥齿轮减速器锥齿轮轴，由面对面安装的两个圆锥滚子轴承支承。

轴的转速为n =1450 rpm ，轴颈直径d =35mm 。已知轴承所受的径向负荷R 1=600N ，R 2=2000N ，轴向外载荷FA =250N ，要求使用寿命Lh =15000h 。（已知对于30207，Cr =51500，e =0.37，Y =1.6 取fp =1.5） 求:

(1)两轴承的轴向力

(2)两轴承的当量动载荷 (3)计算轴承的寿命。

解：解：

1、内部轴向力 S 1=R 1/2Y =600/3.2=187.5（方向向右） S 2=R 2/2Y =2000/3.2=625（方向向左）

因为S 1