轴承知识

轴承的选用

2024-09-06

    轴承尺寸的选择主要是根据轴承所承受的载荷,轴承的寿命及可靠性等要求进行。基本额定载荷是用来评定轴承承载能力的技术指标,基本额定载荷包含基本额定动载荷和基本额定静载荷。

    表征轴承在旋转(转速n>10转/分)时的承载能力为基本额定动载荷C,表征轴承在静止或缓慢旋转或振荡摆动(转速n<10转/分)时的承载能力为基本额定静载荷Co。

    外球面球轴承为向心球轴承类,主要承受径向力。因此,表征为径向基本额定动载荷Cr和径向基本额定静载荷Cor。

    径向基本额定动载荷Cr和径向基本额定静载荷Cor的数值均在产品的外型尺寸表上显示。

    通常,寿命计算是选用滚动轴承的重要依据。寿命一般指轴承的疲劳寿命。当正确使用轴承时,即载荷适中,安装正确,润滑良好,轴承的破坏主要是交变接触应力引起滚动表面层的疲劳剥落,这种损坏形式是不可能完全避免的。但是各种机械用途不同,对轴承的要求也不同,在所规定的期间内要求轴承保持某种性能。而轴承工作一段时间后,噪声、振动增加,磨损造成精度下降,润滑脂老化等都将导致轴承失效,或不能满足该种机械的要求。这种失效前的寿命,分别称为噪声寿命、磨损寿命、润滑脂寿命。

    除上述寿命外,轴承不能再使用原因还有烧结、断裂、裂纹、卡伤、密封失效等,这些应作为轴承故障,故障来源于选择轴承不当、机械设计不良、安装、使用、维护保养及制造等方面的错误,与轴承寿命应相区别。


1.基本额定载荷和寿命

  径向基本额定动载荷Cr:系指一套滚动轴承理论上所能承受的恒定的径向载荷,在该载荷作用下,轴承的基本额定寿命为一百万转。

  寿命:单个滚动轴承的寿命,指轴承的一个套圈或钢球材料上出现第一个疲劳扩展迹象之前,轴承的一个套圈相对另一个套圈旋转的转数。

  可靠度:系指一组在相同条件下运转,近于相同的滚动轴承,期望达到或超过规定寿命的百分率,单个滚动轴承的可靠度为该轴承达到或超过规定                  寿命的概率。

基本额定寿命:对于采用当代常用优质材料和具有良好加工质量,并在常规运转条件下运转的轴承,系指与90%的可靠度相关的额定寿命。


2.按基本额定动载荷选用轴承

2.1.基本额定寿命

      液动轴承额定寿命的计算方法,在国家标准GB/T6391(等同国际标准ISO281) 中有明确规定。向心球轴承的基本额定寿命计算公式:



其中:L10:基本额定寿命(百万转)

          Cr:径向基本额定动载荷

          Pr:径向当量动载荷

径向当量动载荷Pr:系指一恒定的径向载荷,在该载荷作用下,滚动轴承具有与实际载荷条件下相同的寿命。

如果轴承在一个恒定的转速下工作,基本额定寿命可转换成小时数,其计算公式为:





其中:L10=基本额定寿命(小时)

           n=轴承工作转速(转/分)

简易算法:假设需要500小时基本额定寿命;这里引入转速因数fn和寿命因数fh


这样,公式简化为:

fn和fh值能根据工作转速和设定的寿命在图1中查出。再根据所需要的径向当量动载荷,就能算出径向基本额定动载荷,然后,在该样本的产品目录中,根据相应的Cr值就能确定选用什么尺寸的轴承了。


如果轴承是在变载荷和变速下工作,在确定轴承寿命时,则应用平均当量动载荷和平均转速来计算。平均当量动载荷一般按下式计算:

    式中:Pm= 平均当量动载荷

               P=当量动载荷(函数式)

               N=载荷变动一个周期内的总转数


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