初步计算轴承当量动载荷
当量动载荷
P=fP(XR+YA)(下表)
式中：fP--载荷系数X--径向载荷系数Y--轴向载荷系数(可暂选一近似中间值)表：径向载荷系数X和轴向载荷系数Y(摘自1989年轴承样本)
注：1)C0是轴承基本额定静载荷；a是接触角。实用时，X、Y、e等值应按目前最新国标GB6391-1995查取。2)表中括号内的系数Y、Y1、Y2和e的详值应查取手册，对不同型号的轴承，有不同的值。3)深沟球轴承的X、Y值仅适用于0组游隙的轴承，对应其它游隙组的X、Y值可查取轴承手册。4)对于深沟球轴承和角接触轴承，先根据算得的相对轴向载荷的值查出对应的e值，然后再得出相应的X、Y值。对于表中未列出的A/C0值可按线性插值法求出相应的e、X、Y值。5)两套相同的角接触球轴承可在同一支点上“背对背”、“面对面”或“串联”安装作为一个整体使用，这种轴承可由生产厂选配组合成套提供，其基本额定动载荷及X、Y系数可查取轴承手册。
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2010-10-16 11:04
提问者：a393437848|浏览次数：873次
2010-10-16 16:20
最佳答案
1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？
答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。
2.问：常用的滚动体有哪些？
答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。
3.问：保持架的主要作用是什么？
答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。
4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？
答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。
5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？
答：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、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。
6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？
答：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什
么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。
7.问：什么是轴承的寿命？
答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同。
8.问：滚动轴承的失效形式主要有哪几种？
答：主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。9.问：什么是轴承的基本额定寿命？
答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。
10.问：什么是轴承的基本额定动载荷？
答：使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，用Ca表示。
11.问：什么是轴承的当量动载荷？
答：滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，在进行寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示。
12.问：滚动轴承为什么要进行静载荷计算？
答：静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时，作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在静载荷下产生过大的接触应力和永久变形，需进行静载荷计算。
13.问：滚动轴承寿命计算式中，为什么球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值？答：因为滚子轴承理论上为线接触，而球轴承为点接触，前者承载能力较高，故ε值较大，轴承寿命较高。
14.问：什么是滚动轴承的预紧？为什么滚动轴承需要预紧？
答：所谓预紧，就是在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的轴向游隙，并在滚动体和内、外圈接触处产生初变形。通过预紧可以提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时轴的振动，常采用预紧的滚动轴承。
15.问：滚动轴承为什么需要润滑？常用润滑方式有哪些？
答：润滑对于滚动轴承具有重要意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阴力，还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。轴承常用的润滑方式有两种：油润滑和脂润滑。此外，也有使用固体润滑剂润滑的。
16.问：滚动轴承采用油润滑时，常用的润滑方法有哪些？
答：油浴润滑、滴油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等。
17.问：当滚动轴承采用脂润滑时，装脂量一般为多少？
答：滚动轴承的装脂量一般为轴承内部空间的1/3～2/3。
18.问：滚动轴承为何需要采用密封装置？常用密封装置有哪些？
答：轴承的密封装置是为了阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失而设置的。密封装置可分为接触式及非接触式两大类。
19.问：轴上成对安装的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，其轴上左右两个支承上轴承所承受的总轴向力Fa是否就等于各自轴
答：Fa1与Fa2不一定分别等于Fd1和Fd2。因为需综合考虑轴上的外加轴向载荷Fae、Fa1及Fa2的影响，再根据力系平衡条件，按“放松”或“压紧”轴承分别计算。
20.问：30000型和70000型轴承常成对使用，这时，什么是正安装？什么是反安装？什么叫“面对面”安装？什么叫“背靠
答：成对使用时，“面对面”安装方式称为正安装，“背对背”安装方式称为反安装。而“面对面”系指两轴承外圈窄边相对，而“背对背”系指两轴承外圈宽边相对。
21.问：轴承装置设计中，常用的轴承配置方法有哪几种？
答：1）双支点单向固定；2）一支点双向固定，另一端支点游动；3）两端游动支承。
一、滚动轴承的基本额定动载荷C
轴承的寿命值与受载荷的大小有关，当轴承的基本额定寿命为106为转时，轴承所能承受的载荷值称为基本额定动载荷，用字母C表示。不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值，它表征了不同型号轴承承载能力的大小。C值可查轴承手册。
二、滚动轴承的当量动载荷P
当知道了轴承在基本额定动载荷C下所具有的基本额定寿命为106后，就可计算出轴承在实际载荷下所具有的实际基本额定寿命是多少了，但是这种计算显然必须在实际载荷与基本额定动载荷之间具有相同的载荷条件下才能进行。为此必须将轴承工作中的实际载荷换算为与基本额定动载荷条件相同的载荷。
基本额定动载荷C的手册值对应的载荷条件为：
对于向心轴承，是指内圈旋转、外圈静止时的径向载荷，并称为径向基本额定动载荷，用Cr表示；
对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，是套圈间只产生纯径向位移的载荷的径向分量，用Cr表示；
对于推力轴承，是过轴承中心的纯轴向载荷，并称为轴向基本额定动载荷，用Ca表示。
换算后的载荷称为当量动载荷，是一个假想载荷，符号为P。在当量动载荷P作用下的轴承寿命，与工作中的实际载荷作用下的寿命相等。当量动载荷P
的计算公式是：
P=fp(XFr+YFa)
式中：Fr为轴承所受的径向载荷(N)，即轴承实际载荷的径向分量；或Fa为轴承所受的轴向载荷(N)，即轴承实际载荷的轴向分量；
X为径向载荷系数，将实际径向载荷转化为当量动载荷的系数，见表3；
Y为轴向载荷系数，将实际轴向载荷转化为当量动载荷的系数，见表3。
fP为载荷系数，考虑冲击力、惯性力、轴与轴承座变形所产生的附加载荷的系数，见表4
对于只能承受纯径向载荷的向心圆柱滚子轴承、滚针轴承、螺旋滚子轴承以及对于只能承受纯轴向载荷的推力轴承，只要分别令式中的Fr或Fa为0，即可计算P。
滚动轴承基本额定动载荷和当量动载荷 C、当量动载荷P和实际径、轴向载荷Fr、Fa三种载荷概念。 一、滚动轴承的基本额定动载荷C 轴承的寿命值与受载荷的大小有关，当轴承的基本额定寿命为106为转时，轴承所能承受的载荷值称为基本额定动载荷，用字母C表示。不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值，它表征了不同型号轴承承载能力的大小。C值可查轴承手册。 二、滚动轴承的当量动载荷P 当知道了轴承在基本额定动载荷C下所具有的基本额定寿命为106后，就可计算出轴承在实际载荷下所具有的实际基本额定寿命是多少了，但是这种计算显然必须在实际载荷与基本额定动载荷之间具有相同的载荷条件下才能进行。为此必须将轴承工作中的实际载荷换算为与基本额定动载荷条件相同的载荷。 基本额定动载荷C的手册值对应的载荷条件为： 对于向心轴承，是指内圈旋转、外圈静止时的径向载荷，并称为径向基本额定动载荷，用Cr表示；对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，是套圈间只产生纯径向位移的载荷的径向分量，用Cr 表示；对于推力轴承，是过轴承中心的纯轴向载荷，并称为轴向基本额定动载荷，用Ca表示。
换算后的载荷称为当量动载荷，是一个假想载荷，符号为P。在当量动载荷P作用下的轴承寿命，与工作中的实际载荷作用下的寿命相等。当量动载荷P的计算公式是： P=fp(XFr+YFa) 式中：Fr为轴承所受的径向载荷(N)，即轴承实际载荷的径向分量；或 Fa为轴承所受的轴向载荷(N)，即轴承实际载荷的轴向分量； X为径向载荷系数，将实际径向载荷转化为当量动载荷的系数，见表3； Y为轴向载荷系数，将实际轴向载荷转化为当量动载荷的系数，见表3。f P为载荷系数，考虑冲击力、惯性力、轴与轴承座变形所产生的附加载荷的系数，见表4 对于只能承受纯径向载荷的向心圆柱滚子轴承、滚针轴承、螺旋滚子轴承以及对于只能承受纯轴向载荷的推力轴承，只要分别令式中的Fr或Fa 为0，即可计算P。
Unit17 轴承 一、单选题(每题2分) 1. 对于工作温度变化较大的长轴，轴承组应采用的轴向固定方式。 A 两端固定 B 一端固定，一端游动 C 两端游动 D 左端固定，右端游动 2. 轴承预紧的目的为提高轴承的。 A 刚度和旋转精度 B 强度和刚度 C 强度 D 刚度 3. 皮碗密封，密封唇朝里的主要目的为。 A 防灰尘，杂质进入 B 防漏油 C 提高密封性能 D 防磨损 4. 密封属于非接触式密封。 A 毛毡 B 迷宫式 C 皮碗 D 环形 5. 在轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量动载荷指的是轴承所受的。 A 与径向载荷和轴向载荷等效的假想载荷 B 径向载荷和轴向载荷的代数和 C 径向载荷 D 轴向载荷 6. 内部轴向力能使得内、外圈产生。
A 分离的趋势 B 接合更紧的趋势 C 摩擦的趋势 D 转动的趋势 7. 一般转速的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀，因此应进行轴承的。 A 寿命计算 B 静强度计算 C 硬度计算 D 应力计算 8. 某轴承的基本额定动载荷下工作了6 10转时，其失效概率为。 A 90% B 10% C 50% D 60% 9. 从经济观点考虑，只要能满足使用要求，应尽量选用轴承。 A 球 B 圆柱 C 圆锥滚子 D 角接触 10. 滚动轴承的公差等级代号中，级代号可省略不写。 A 2 B 0 C 6 D 5 11. 只能承受轴向载荷而不能承受径向载荷的滚动轴承是。 A 深沟球轴承 B 推力球轴承 C 圆锥滚子轴承 D 圆柱滚子轴承 12. 在相同的尺寸下，能承受的轴向载荷为最大。 A 角接触球轴承 B 深沟球轴承 C 圆锥滚子轴承 D 圆柱滚子轴承 13 若转轴在载荷作用下弯曲较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为的轴承。 A. 1或2 B. 3或7
滚动轴承25题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 解：受力分析如图示。 题1答图 1 S 、2 S 方向如图示 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 2．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向负荷R 1=2500N ，R 2=5000N ，作用在轴上的向外负荷F a1=400N,F a2=2400N 。轴在常温下工作，载荷平稳f P =1。试计算轴承当量动负载大小，并判断哪个轴承寿命短些（注：30307轴承的Y=,e=,S=R/(2Y);当A/R>e 时，X=,Y=；当A/R<=e 时，X=1,Y=0） 题2图 解：受力分析如图示。 题2答图 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以11 1 1 1 ()2500P N f P X R Y A = += 因为1P < 2P 所以轴承2寿命短些 3．某齿轮轴由一对30212/P6X 轴承支承，其径向载荷分别为1r F =5200N,2r F =3800N ，方向如图所示。取载荷系数f p =。试计算： 两轴承的当量动负荷P 1、P 2: 1）当该对轴承的预期寿命L h =18000h 时，齿轮轴所允许的最大工作转速N max = 附30212/P6X 轴承的有关参数如下： C r =59250N,e=,X=, Y=,S=Fr/(2Y)
题3图 解：受力分析如图示。 题3答图 （1）1 15200 152922 1.7 r N Y F S = = =? 1 S 、2 S 方向如图示 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以 11 1 1 1 () 1.252006240P N f P X R Y A = +=?= （2）6 ()6010t t h C n P f L ?= 4. 某轴两端各有一个30307轴承支撑，受力情况如图所示。已知：r F =2500N, a F =1000N,载荷系数p F =，试求： 1） 两轴承的当量载荷1P ,2P ； 2） 判别哪个轴承的寿命h L 较短，为什么 注：1）30307轴承，r C =39800N, e C =35200N,附加轴向力2R S Y =； 2） 题4图 解：受力分析如图示。 题4答图 （1）
初步计算轴承当量动载荷 当量动载荷 P=fP(XR+YA)(下表) 式中：fP--载荷系数X--径向载荷系数Y--轴向载荷系数(可暂选一近似中间值)表：径向载荷系数X和轴向载荷系数Y(摘自1989年轴承样本) 注：1)C0是轴承基本额定静载荷；a是接触角。实用时，X、Y、e等值应按目前最新国标GB6391-1995查取。2)表中括号内的系数Y、Y1、Y2和e的详值应查取手册，对不同型号的轴承，有不同的值。3)深沟球轴承的X、Y值仅适用于0组游隙的轴承，对应其它游隙组的X、Y值可查取轴承手册。4)对于深沟球轴承和角接触轴承，先根据算得的相对轴向载荷的值查出对应的e值，然后再得出相应的X、Y值。对于表中未列出的A/C0值可按线性插值法求出相应的e、X、Y值。5)两套相同的角接触球轴承可在同一支点上“背对背”、“面对面”或“串联”安装作为一个整体使用，这种轴承可由生产厂选配组合成套提供，其基本额定动载荷及X、Y系数可查取轴承手册。 谁有学习轴承的好方法啊包括新老型号的转换记忆及一些代码的表示等？ 2010-10-16 11:04 提问者：a393437848|浏览次数：873次 2010-10-16 16:20 最佳答案 1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？ 答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。 2.问：常用的滚动体有哪些？ 答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。 3.问：保持架的主要作用是什么？ 答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。 4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？ 答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。 5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？ 答：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、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。 6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？ 答：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什
滚动轴承复习题 简答题 1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？ 答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。 2.问：常用的滚动体有哪些？ 答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。3.问：保持架的主要作用是什么？ 答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。 4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？ 答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。 5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？ 答：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、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。 6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？ 答：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。 7.问：什么是轴承的寿命？ 答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同。 8.问：滚动轴承的失效形式主要有哪几种？ 答：主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。 9.问：什么是轴承的基本额定寿命？ 答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。 10.问：什么是轴承的基本额定动载荷？ 答：使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，用Ca表示。 11.问：什么是轴承的当量动载荷？ 答：滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，在进行寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示。 12.问：滚动轴承为什么要进行静载荷计算？ 答：静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时，作用在轴承上的载荷。为
滚动轴承的寿命计算 一、基本额定寿命和基本额定动载荷 1、基本额定寿命L10 轴承寿命：单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定转速下的工作小时数称轴承寿命。由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相同,同一批轴承在同样的工作条件下，各个轴承的寿命有很大的离散性，所以，用数理统计的办法来处理。 基本额定寿命L10——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数（以106为单位）或一定转速下的工作时数。（失效概率10%）。 2、基本额定动载荷C 轴承的基本额定寿命L10=1（106转）时，轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷C。在基本额定动载荷作用下，轴承可以转106转而不发生点蚀失效的可靠度为90%。 基本额定动载荷C （1）向心轴承的C是纯径向载荷； （2）推力轴承的C是纯轴向载荷； （3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的C是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。 二、滚动轴承的当量动载荷P 定义：将实际载荷转换为作用效果相当并与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的假想载荷，该假想载荷称为当量动载荷P，在当量动载荷P作用下的轴承寿命与实际联合载荷作用下的轴承寿命相同。 1．对只能承受径向载荷R的轴承（N、滚针轴承）P=F r 2．对只能承受轴向载荷A的轴承（推力球（5）和推力滚子（8））P= F a 3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r+Y F a X——径向载荷系数，Y——轴向载荷系数，X、Y——见下表。 径向动载荷系数X和轴向动载荷系数
表12－3 考虑冲击、振动等动载荷的影响，使轴承寿命降低，引入载荷系数fp—见下表。载荷系数fp 表12－4
第12章滚动轴承（书18） 本章应掌握常用滚动轴承的应用，滚动轴承的主要失效形式及计算准则；掌握滚动轴承的疲劳寿命计算，特别是角接触轴承的轴向载荷、当量动载荷和寿命计算，熟悉滚动轴承的类型、特点、选择原则和选择方法，主要掌握教材中所列出的基本类型的滚动轴承的特点及应用；掌握滚动轴承的组合结构设计；了解的内容滚动轴承的静载荷计算，成对安装角接触轴承的计算特点，滚动轴承的润滑与密封，修正额定寿命计算，极限转速计算等。 一、知识点分析 1、基本知识 （1）、常用滚动轴承的基本代号的规则与含义。 （2）、滚动轴承的主要失效形式及计算准则必须了解滚动轴承在不同情况下的主要失效形式，确定计算准则，并以计算准则为依据，建立相应的承载能力的计算公式。 （3）、承载能力的计算重点掌握滚动轴承的疲劳寿命计算，特别是角接触轴承的轴向载荷、当量动载荷和寿命计算。 2、载荷分析 滚动轴承的所受载荷分为径向载荷、轴向载荷及径向、轴向复合载荷。对向心轴承，要弄清其径向载荷的分布规律；对角接触球轴承与圆锥滚子轴承，会分析轴向载荷并进行计算。 3、失效形式 滚动轴承的主要失效形式有点蚀、胶合与磨损。 4、载荷及寿命计算 滚动轴承的计算包括径向载荷计算，轴向载荷计算，特别是角接触轴承的轴向载荷、当量动载荷计算。滚动轴承的疲劳寿命计算。 二、思考题 1、滚动轴承由哪些基本元件组成？它们的作用是什么？ 2、滚动轴承有哪些类型？试比较3 、6 、7 类滚动轴承的结构特点及应用场合。 3、滚动轴承代号中的前置代号、基本代号和后置代号各代表什么意义？ 4、什么是滚动轴承的接触角？游隙？ 5、滚动轴承的类型选择应考虑哪些因素？高速轻载的工作条件宜选用哪一类轴承？高速重载的场合下又宜选用哪一类轴承？ 6、滚动轴承的主要失效形式有哪些？ 7、什么叫滚动轴承的寿命？基本额定寿命？修正额定寿命？ 8、角接触轴承的轴向载荷F a应如何计算？当只有外加径向载荷而没有外加轴向载荷时，对角接触轴承而言，还有没有轴向载荷F a？ 9、一轴用一对类型代号为7的角接触球轴承支撑。已知F r1＝2000N ，F r2＝1000N ，F A＝800N （指向轴承II ），要求按正反装两种情况：（1 ）画出结构简图，并在图上标出附加轴向力Fs1 、Fs2的方向；（ 2 ）计算轴承的轴向载荷Fa1、Fa2的大小。 10、什么叫滚动轴承的基本额定静载荷？它有什么用处？ 11、滚动轴承的寿命计算公式中各符号的意义是什么？ 12、滚动轴承常用哪几种润滑方式？适用范围如何？ 13、滚动轴承常用哪几种密封方式？其优缺点及适用范围如何？
第 章 滚动轴承 第1节 概述 一． 构造 二． 特点 1. 摩擦力矩小且稳定，易启动。 2. 轴向宽度小，结构紧凑。 3. 能同时承受轴向力和径向力。 4. 易润滑。 5. 可消除径向间隙。 6. 批量生产成本低。 7. 对轴的材料和热处理要求低。 8. 承受冲击载荷能力差。 9. 寿命短。 10. 振动、噪声大。 11. 径向尺寸大。 12. 不能剖分。 第2节 滚动轴承的主要类型及代号 一．滚动轴承的类型 1. 按轴承构成分 2. 按轴承受力分 3. 按接触情况分 二．滚动轴承的代号 直径系列代号 1. 内圈 2. 外圈 3. 4. 混合 ηn/p 滑动摩擦特性曲线 边界 前置代号 表示轴承分部件 后置代号 表示轴承结构公差精度等 直径系列的对比
选择轴承类型时考虑的因素： 一．轴承的载荷 载荷大小、方向是决定轴承类型的重要依据 二．轴承的转速 三．安装方便性 四．轴承的调心性能 第4节滚动轴承的工作情况 一．轴承元件上的载荷分布 1 .推力轴承 设轴承受到轴向力S，则每个滚动体受力： F i=S/Z 2 向心轴承 1)力分布 2) 3.失效形式：疲劳点蚀 4.设计计算准则：保证一定的接触疲劳强度 二．向心推力轴承的派生轴向 力（附加轴向力） 1. 派生轴向力的产生 R→N i→S i→S←A 2. 轴向力对接触情况的影响 注：1)Y对应A/R>e的Y 2)e由轴承样本查取 i 固定套圈应力变化情况 接 触 应 力 接 触 应 力 N i S i A/R=tanα A/R=1.25tan A/R>1.7tanα
(N) 10 60 6 ' εh nL P C= 一．滚动轴承的失效形式及基本额定寿命 1.失效形式 滚动体或内外圈滚道上的疲劳点蚀。 2.单个轴承滚动轴承的寿命： 套圈或滚动体发生疲劳扩展之前，一套圈相 对于另一套圈的转数。 3.滚动轴承的基本额定寿命 1)滚动轴承的寿命分布 2)基本额定寿命 一定条件下，一组轴承中10%的轴承发生疲 劳点蚀失效，而90%的轴承不发生疲劳点蚀失效 前的内外圈相对转数（106）或工作时数 二．滚动轴承的基本额定动载荷 1.载荷和额定寿命的关系 2.基本额定动载荷 轴承的基本额定寿命恰好为106转时， 轴承所能承受的载荷值C。 3.额定动载荷的修正 轴承工作温度与试验温度不同时应修正 额定动载荷。 C t=f t C 三．滚动轴承寿命的计算公式 1.载荷和额定寿命的关系 2.寿命计算公式 1)用转数表示的寿命公式： 2)用小时表示的寿命公式： 3)设计式： 未失效轴承数量% 轴 承 的 寿 命 （ 1 6 转 ） 100 70 50 30 10 0 12 10 8 6 4 2 载荷 额定寿命 C 10 012345678910L10(106) 额定寿命 4 3 2 C ) (106 10 转 ε ? ? ? ? ? = P C L (h) 60 106ε ? ? ? ? ? = P C n L h
滚动轴承30题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=0.4T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 解：受力分析如图示。 2V 题1答图 1150100 300 700150360100470300 r A v N F F R ?+?= ?+?== 21700470230v r v N R F R =-=-= 2111 189094522 H H r N R R F == =?= 1R = 2R = 1 10.4S R = 220.4S R = 1 S 、2S 方向如图示 1 2400360782A N S S F +=+=> 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。
1 21 1422,782A N N S S A A F ===+= 2．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向负荷R 1=2500N ，R 2=5000N ，作用在轴上的向外负荷F a1=400N,F a2=2400N 。轴在常温下工作，载荷平稳f P =1。试计算轴承当量动负载大小，并判断哪个轴承寿命短些？（注：30307轴承的Y=1.6,e=0.37,S=R/(2Y);当A/R>e 时，X=0.4,Y=1.6；当A/R<=e 时，X=1,Y=0） 题2图 解：受力分析如图示。 题2答图 1 1250078122 1.6N Y R S = = =? 225000 156322 1.6 N Y R S ===? 2 1 1 278124004002781a a N S S F F +-=+-=> 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 1 1211 1781,2781a a N N S S A A F F ===+-= 11 781 0.312500 e A R = =< 22 2781 0.565000 e A R = =< 所以 1 1 1 1 1 ()2500P N f P X R Y A = += 2 2 2 2 2 ()6450P N f P X R Y A = += 因为1P < 2P 所以轴承2寿命短些
当量动负荷的计算-计算所需额定动载荷C的数值-滚动轴承选择的第三步
当量动负荷的计算-计算所需额定动载荷C的数值 -滚动轴承选择的第三步 选择了轴承的大概类型，我们要开始计算轴承上的载荷了。我们首先得根据实际作用于进口轴承上的载荷，计算出当量动载荷（P），再根据要求的轴承寿命，计算出所需额定动载荷（C）。 1，当量动负荷的计算 什么是当量动负荷呢？ 轴承大多承受径向负荷与轴向负荷的合成负荷，并且负荷条件多种多样（如各种旋转条件，大小发生变化等）。因此，不可能将轴承的实际负荷直接与基本额定负荷比较。这时，将实际负荷换算成通过轴承中心、且大小和方向一定的假想负荷来进行比较，轴承在假想负荷下具有与实际负荷和转速下相同的寿命。 这样换算的假想负荷称做当量动负荷，我们用“P“表示。 其实，简单来说，当量动负荷是指一个假设的负荷，其大小和方向是固定的，且径向作用于径向轴承上；或轴向和同心作用于推力轴承上。 当量动负荷 P 的计算 径向轴承一般需要承受同时作用的径向和轴向负荷。如果联合负荷的大小和方向是固定的，当量动负荷P的计算公式为： P = XFr + YFa 式中： ?P：当量动负荷，N；对于向心轴承可以表示为Pr（径向当量动负荷）； 对于推力轴承可以表示为Pa（轴向当量动负荷） ?Fr：径向负荷，N ?Fa：轴向负荷，N ?X：径向负荷系数 ?Y：轴向负荷系数 对于单列向心轴承，只有轴向负荷与径向负荷的比 Fa / Fr，大于某一特定限制系数 e，轴向负荷才会影响到当量动负荷 P。当 Fa / Fr 小于等于 e 时，取 X=1，Y=0。此时当量动负荷为 P=Fr。（e表示一个界限值，一般轴承样本中都会有介绍） 但是对于双列向心轴承，即使很小的轴向负荷，一般也会造成很大的影响。
滚动轴承的校核计算及公式 滚动轴承的校核计算及公式 1基本概念 1?轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。 批量生产的元件，由于材料的不均匀性，导致轴承的寿命有很大的离散性，最长和最短的寿命可达几十倍，必须采用统计的方法进行处理。 2?基本额定寿命：是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号L10 （r）或L10h （h）表示。 3.基本额定动载荷（C）:基本额定寿命为一百万转（106）时轴承所能承受的恒定载荷。即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作106转而不发生点蚀失效，其可靠度为90%。基本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。 4.基本额定静载荷（径向C0r，轴向C0a）:是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。 在设计中常用到滚动轴承的三个基本参数：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr （径向）或Ca （轴向），满足一定静强度要求的基本额定静强度C0r （径向）或C0a （轴向）和控制轴承磨损的极限转速N0。各种轴承性能指标值C、
C0、N0等可查有关手册。2寿命校核计算公式
滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低，寿命与载荷的关系曲线如图 17-6，其曲 线方程为 P L io =常数 其中P-当量动载荷，N ; L io -基本额定寿命，常以106r 为单位（当寿命为一百 万转 时，L io =1 ）；匕寿命指数，球轴承& =3滚子轴承& =10/3 由手册查得的基本额定动载荷 C 是以L io =1、可靠度为90%为依据的。由此可 得当轴 承的当量动载荷为P 时以转速为单位的基本额定寿命 L 10为 C ￡ X 1=P ￡儿10 L 1o =(C/P) ￡ 106r (17.6) 若轴承工作转速为n r/min ，可求出以小时数为单位的基本额定寿命 (17.7) 应取L 10>Ih 'o L h '为轴承的预期使用寿命。通常参照机器大修期限的预期使用 寿命。 若已知轴承的当量动载荷P 和预期使用寿命L h '，则可按下式求得相应的计算额 定动 载荷C'，它与所选用轴承型号的C 值必须满足下式要求 16670<€> ￡■ 二 n IF 丿
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，点接触时为 2/3。
滚动轴承 一、判断题 1． 深沟球轴承当 e R A ≤ 时，R f P y P r ?==0。即轴承轴向载荷A 对该轴承当量动载荷的影响可以略而不计，而此时A 对轴承滚动体间载荷的分布起改善作用。（ ） 2． 角接触滚动轴承需成对使用，这主要是为了减少同一轴上轴承的品种，结构简单。（ ） 3． 一个滚动轴承的额定动载荷是指该轴承的寿命为106 转时所能承受的载荷。（ ） 二、单项选择题 1．不同直径系列（轻型、中型、重型等）的滚动轴承，其主要区别是____。 （a ）轴承内径相同时，外径和宽度不同 （b ）轴承外径相同时，内径不同 （c ）轴承内径相同时，滚动体大小不同 （d ）轴承内径相同时，宽度不同 2．______及______可用于一端双向固定、一端游动轴承配置方式中的游动支点。 （a ）圆锥滚子轴承 （b ）可分离型的圆柱滚子轴承 （c ）角接触球轴承 （d ）深沟球轴承 3．推力球轴承不适用于高速场合，这是因为高速时____，从而轴承寿命严重下降。 （a ）滚动阻力过大 （b ）冲击过大 （c ）噪音过大 （d ）滚动体离心力过大 4．深沟球轴承，内径100mm ，宽度系列0，直径系列2，公差等级为0级，游隙0组，其代号为______。 （a ）60220 （b ）6220/P0 （c ）60220/P0 （d ）6220 5．设计滚动轴承组合结构时，对轴承跨距很长、工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变 形，应考虑______。 （a ）将一端轴承设计成游动的 （b ）采用内部间隙可调整的轴承 （c ）采用内部间隙不可调整的轴承，而将一端轴承外圈的外侧留有适当大小的轴向间隙 （d ）轴颈与轴承内圈采用很松的配合 6．滚动轴承的额定寿命是指______。 （a ）在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 （b ）在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 （c ）在额定工况及额定动载荷作用下，90%轴承所能达到的寿命 （d ）同一批轴承进行试验中，90%轴承所能达到的寿命
滚动轴承 姓名学号 一选择题 1. 下列各类轴承中，能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用；而 则具有良好的调心作用。 A. 短圆柱滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 调心滚子轴承 2. 在良好的润滑和密封条件下，滚动轴承的主要失效形式是。 A. 塑性变形 B. 胶合 C. 磨损 D. 疲劳点蚀 3. 下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 4. 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是。 A. 只能承受径向载荷 B. 单个轴承能承受双向载荷 C. 只能承受轴向载荷 D. 能同时承受径向和单向轴向载荷 5. 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指。 10转时，所受的载荷 A. 该轴承的使用寿命为6 10小时时，所能承受的载荷 B. 该轴承使用寿命为6 10转时，所能承受的载荷 C. 该轴承平均寿命为6 10转时，所能承受的最大载荷 D. 该轴承基本额定寿命为6 6. 判别下列轴承能承受载荷的方向： 6310可承受；7310可承受；30310可承受；5310可承 受；N310可承受。 A. 径向载荷 B. 径向载荷和单向轴向载荷 C. 轴向载荷 D. 径向载荷与双向轴向载荷 7. 按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定使用期限内其破坏率最大为。 A. l% B. 5% C. 10% D. 50% 8. 以下各滚动轴承中，承受轴向载荷能力最大的是，能允许的极限转速最高的是。
A. 5309 B. 6309/P5 C. 30309 D. 6309 9. 对滚动轴承进行油润滑，不能起到的作用。 A. 降低摩擦阻力 B. 加强散热、降低温升 C. 密封 D. 吸收振动 10. 在进行滚动轴承组合设计时，对支承跨距很长，工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑。 A. 将一端轴承设计成游动的 B. 采用内部间隙可调整的轴承 C. 轴颈与轴承内圈采用很松的配合 11. 同一根轴的两端支承，虽然承受载荷不等，但常采用一对相同型号的滚动轴承，这是因为除 以外的下述其余三点理由。 A. 采用同型号的轴承，采购方便 B. 安装两轴承的座孔直径相同，加工方便 C. 安装轴承的轴颈直径相同，加工方便 D. 一次镗孔能保证两轴承中心线的同轴度，有利于轴承正常工作 12. 对滚动轴承进行密封，不能起到作用。 A. 防止外界灰尘侵入 B. 降低运转噪声 C. 阻止润滑剂外漏 100，宽度系列O，直径系列2，公差等级为O级，游隙O组，其代号 13. 一深沟球轴承内径mm 为。 A. 60220 B. 6220/PO C. 60220/PO D. 6220 85，宽度系列O，直径系列3，接触角15°，公差等级为6级，游隙2 14. 一角接触球轴承内径mm 组，其代号为。 A. 7317B/P62 B. 7317C/P6/C2 C. 7317/P6/C2 D. 7317C/P62 15. 若转轴在载荷作用下弯曲较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，则宜选用类型代号为 的轴承。 A. l或2 B. 3或7 C. N或NU D. 6或NA 16. 有一根轴用来传递转矩，它用三个支点支承在水泥基础上，如图13-1所示，在这种情况下，三个支点的轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 图13-1 17. 各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的来选择。