第12章 滚动轴承 目 录
| 第一讲 | 12.1 概述 12.2 滚动轴承的基本类型及代号 12.3 滚动轴承的类型选择 | 12.4 滚动轴承的失效及寿命计算 | 第三讲 | 12.5 滚动轴承的组合设计 |
12.4 滚动轴承的失效及寿命计算
一、滚动轴承的失效形式
二、滚动轴承的寿命计算
（一）基本额定寿命与基本额定动负（载）荷
1.寿命：轴承中任一元件首次出现疲劳点蚀前轴承所经历的总转数，或恒定转速下的总工作小时数。
2.可靠度：在同一条件下运转的一组近于相同的轴承所能达到或超过某一规定寿命的百分率。
3.基本额定寿命：一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不出现疲劳点蚀时的总转数
或在给定转速下工作的小时数，用L10或L10(h)表示。
4.基本额定动负荷：一批同型号的轴承基本额定寿命为106转次时轴承所承受的负荷，用C表示。
对深沟球轴承以Cr表示，对推力轴承 Ca。
（二）滚动轴承的寿命计算公式
代入L10=1*106对应的Cr，
例14-1 设已知型号为6310轴承，所承受的当量动负荷P=24200N,轴承的工作转速n=167r/min,试计算
L10及L10(h)。若预期寿命L10(h)=1000h，计算该轴承所需要的基本额定动负荷，并判断6310
轴承能否使用。
解：1.计算L10及L10(h)
查表6310的Cr=47.5KN。
(三）滚动轴承的当量动负荷
当轴承受到径向载荷Fr和轴向载荷Fa的复合作用时，为了计算轴承寿命时能与基本额定动负荷作等价比较，将实际工作载荷转化为等效的当量动负荷P。
P=fP(XFr+YFa)
对于只承受纯径向载荷的向心轴承，P=fPFr
对于只承受纯轴向载荷的推力轴承，P=fPFa
但对于角接触球轴承“7”和圆锥滚子轴承“3”的轴向力求法：
（1）负荷作用中心
（2）内部附加轴向力S
（3）实际轴向负荷Fa的计算
例14-2 一减速器轴，用一对深沟球轴承支承。轴颈d=40mm，转速n=1470r/min。根据受力计算轴承1所受
径向载荷Fr1=2000N,轴承2所受径向载荷Fr2=1000N,轴向负荷Fx=950N,预期寿命Lh=8000h,有轻微冲
击，试选择轴承型号。
解：1.初选轴承型号
初选6308，查表Cr=31.2KN,C0r=22.2KN。
2.计算当量动负荷P1,P2
(1)查取e值
由Fx/C0r=950/22200=0.043, 用插值法e=0.241。
(2)查取X、Y值
由Fx/Fr1=950/2000=0.475>e, X1=0.56,Y1=1.84(插值法)
由Fx/Fr2=950/1000=0.95>e, X2=0.56,Y2=1.84
(3)计算P1,P2
查表fP=1.1
P1=(X1Fr1+Y1Fx)fP=(0.56*2000+1.84*950)*1.1=3155N
P2=(X2Fr2+Y2Fx)fP=(0.56*1000+1.84*950)*1.1=2538N
3.验算寿命
P1>P2,
选6308轴承能满足寿命要求。
例14-3 如图所示，轴上成对正安装一对角接触球轴承。通过轴支反力计算求得Fr1=1KN,Fr2=2.1KN,轴
上受轴向负荷Fx=900N,轴颈直径d=35mm,转速n=970r/min,受中等冲击负荷，预期寿命L10(h)=
5000h,试选择轴承型号。
解：1.初选型号
根据轴承类型及轴颈直径选7307ACJ,查表Cr=32.8KN,C0r=24.8KN。
2.计算内部附加轴向力和实际轴载
S1=0.68Fr1=0.68*1000=680N
S2=0.68Fr2=0.68*2100=1428N
由于S2+Fx>S1,则轴承1为紧端，2为松端。
Fa1=1428+900=2328N Fa2=1428N
3.计算当量动负荷P1,P2
(1)查取e值
由表 7000A a=250, e=0.68。
(2)查取X、Y值
由Fa1/Fr1=2328/1000=2.328>e, X1=0.41,Y1=0.87
由Fa2/Fr2=1428/2100=0.68=e, X2=1,Y2=0
(3)计算P1,P2
查表fP=1.4
P1=(X1Fr1+Y1Fa1)fP=(0.41*1000+0.87*2328)*1.4=3409.5N
P2=(X2Fr2+Y2Fa2)fP=2100*1.4=2940N
4.计算所需轴承的基本额定动负荷的计算值
7307ACJ满足寿命要求。
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