轴承设计寿命计算公式
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滚动轴承寿命计算公式滚动轴承寿命计算是判断滚动轴承寿命的重要方法,它是基于滚动轴承的结构及使用条件进行分析,通过考虑滚动接触应力、脂润滑条件等因素,计算出滚动轴承的寿命。
滚动轴承寿命计算公式是基于ISO标准的经验公式,其中最常使用的是基本额定寿命公式。
滚动轴承的基本额定寿命(L10)是指在相同条件下,有10%的轴承在寿命前失效。
滚动轴承寿命分为疲劳寿命和表面疲劳寿命,其中疲劳寿命是指由于滚动和滑动过程中产生的疲劳损伤导致的寿命。
表面疲劳寿命是指由外在原因(如进入外来颗粒等)引起的表面大片剥落,导致轴承失效的寿命。
滚动轴承的基本额定寿命(L10)的计算公式如下:L10 = (C/P)^3 × (1000000/60)其中,C为基本动载荷,P为等效动载荷。
基本动载荷(C)是滚动轴承能够承受的最大载荷。
它由制造商提供,根据ISO标准进行计算。
等效动载荷(P)是指滚动轴承在使用过程中的实际载荷,它考虑了滚动轴承的载荷分布及轴承的轴向受力情况。
在实际应用中,滚动轴承的使用条件可能会发生变化,例如工作温度、转速、润滑条件等。
考虑到这些因素对寿命的影响,可以使用修正系数进行修正。
其中,温度修正系数(a1)、转速修正系数(a2)和脂润滑修正系数(a3)是常见的修正系数。
它们表示滚动轴承在不同工况下寿命与基本额定寿命之间的比值。
修正后的寿命(L)可以根据以下公式计算:L = L10 × a1 × a2 × a3同时,还有其他一些公式可以用于计算滚动轴承的寿命,例如基本动载荷的计算公式和等效载荷的计算公式。
这些公式可以根据具体的应用要求和实际情况进行选择和计算。
综上所述,滚动轴承寿命计算公式是根据滚动轴承的结构和使用条件进行分析的重要方法。
通过计算基本额定寿命和修正系数,可以得到滚动轴承的寿命。
计算公式的准确性和合理性对于滚动轴承的设计和选用非常重要,可以提高轴承的使用寿命和可靠性。
一、滚动轴承承载能力的一般说明滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。
相同外形尺寸下,滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.5~3倍。
向心类轴承主要用于承受径向载荷,推力类轴承主要用于承受轴向载荷。
角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用,其轴向承载能力的大小随接触角α的增大而增大。
二、滚动轴承的寿命计算轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式:或式中:──基本额定寿命(106转);──基本额定寿命(小时h);C──基本额定动载荷,由轴承类型、尺寸查表获得;P──当量动载荷(N),根据所受径向力、轴向力合成计算;──温度系数,由表1查得;n──轴承工作转速(r/min);──寿命指数(球轴承,滚子轴承)。
三、温度系数f t当滚动轴承工作温度高于120℃时,需引入温度系数(表1)表1 温度系数工作温度/℃<120 125 150 175 200 225 250 300f t 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.60四、当量动载荷当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时,当量载荷的基本计算公式为式中:P——当量动载荷,N;——径向载荷,N;——轴向载荷,N;X——径向动载荷系数;Y——轴向动载荷系数;——负荷系数五、载荷系数f p当轴承承受有冲击载荷时,当量动载荷计算时,引入载荷系数(表2)表2 冲击载荷系数f p载荷性质f p举例无冲击或轻微冲击 1.0~1.2 电机、汽轮机、通风机、水泵等中等冲击 1.2~1.8 车辆、机床、起重机、内燃机等强大冲击 1.8~3.0 破碎机、轧钢机、振动筛等六、动载荷系数X、Y表3 深沟球轴承的系数X、Y表4 角接触球轴承的系数X、Y表5 其它向心轴承的系数X、Y 表6 推力轴承的系数X、Y七、成对轴承所受轴向力计算公式:角接触球轴承:圆锥滚子轴承:式中e为判断系数,可由表4查出;Y应取表5中的数值。
●正排列:若则若则●反排列:若则若则八、成对轴承当量动载荷根据基本公式:式中:P——当量动载荷,N;——径向载荷,N;——轴向载荷,N;X——径向动载荷系数;Y——轴向动载荷系数;——负荷系数。
一、基本概念
1.轴承的寿命
在一定载荷作用下,轴承运转到任一滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前所经历的总转数。
寿命数据离散性非常大。
2.一批轴承的寿命
对于一批同型号的滚动轴承,在一定条件下进行疲劳试
验,对试验数据统计处理后,得
出轴承的疲劳破坏概率与转数间
的关系。
一、基本概念
3.基本额定寿命
一批同型号的轴承,在同一条件下运转,当有10%的轴承产生疲劳点蚀时,
轴承所经历的总转数L
(单位106转)或工作
10
(单位h),称为滚动轴承的基本小时数L
10h
额定寿命。
4.基本额定动载荷
=1(106)时轴承能
基本额定寿命L
10
够承受极限载荷称为基本额定动载荷,用C
表示。
反映了轴承承载能力的大小。
二、计算公式
L 10/106r 0151015C
P /N r 10,1610101010εε
εε
⎪⎭⎫ ⎝⎛=====P C L C L P C P L L P 时
当常数
二、计算公式
h
6010r 10t 6h 106t 10εε⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭
⎫ ⎝⎛=P C f n L P C f
L 当轴承的预期寿命取定时,可求出轴承应具有的基本额定动载荷
9-5 滚承寿命算公式 三、不同可靠度下滚承寿命算
动轴计动轴计
三、不同可靠度下滚动轴承寿命计算
10
1L L n α=
可靠度R / %
909596979899α1 1.00.620.530.440.330.21。
轴承寿命计算公式程序在工程领域中,轴承是一种常见的机械零件,用于支撑和减少旋转摩擦。
轴承的寿命是指在一定条件下,轴承能够正常运转的时间,通常以小时或者圈数来表示。
轴承的寿命对于机械设备的性能和可靠性具有重要的影响。
因此,准确地计算轴承的寿命对于工程设计和维护具有重要意义。
轴承的寿命计算公式是根据轴承的负荷、转速、润滑方式等因素来确定的。
一般来说,轴承的寿命可以通过以下公式来计算:L = (C/P)^p。
其中,L为轴承的寿命(小时),C为基本额定动载荷(N),P为等效动载荷(N),p为指数。
在实际应用中,轴承的寿命计算还需要考虑到轴承的使用环境、润滑方式、轴承材料等因素。
因此,轴承的寿命计算公式程序需要考虑到这些因素的影响。
首先,基本额定动载荷(C)是指在轴承额定寿命(106次转动)内,轴承能够承受的最大动载荷。
它是由轴承制造商根据轴承的材料、几何形状等因素确定的。
基本额定动载荷是轴承寿命计算的重要参数,它直接影响到轴承的寿命。
其次,等效动载荷(P)是指在实际工作条件下,轴承承受的动载荷。
由于轴承在实际工作中可能同时承受径向载荷和轴向载荷,因此需要将这两种载荷转换为等效动载荷。
等效动载荷的计算需要考虑到轴承的载荷分布、工作条件等因素。
最后,指数(p)是根据轴承的类型、润滑方式等因素确定的。
不同类型的轴承具有不同的指数,它反映了轴承在不同工作条件下的寿命特性。
综上所述,轴承的寿命计算公式程序需要考虑到轴承的基本额定动载荷、等效动载荷和指数等因素。
通过合理地计算轴承的寿命,可以帮助工程师们选择合适的轴承类型和规格,从而提高机械设备的性能和可靠性。
除了轴承的寿命计算公式程序,轴承的寿命还受到许多其他因素的影响。
例如,轴承的润滑方式对于轴承的寿命具有重要影响。
合适的润滑方式可以减少轴承的摩擦和磨损,延长轴承的寿命。
此外,轴承的安装和维护也会影响轴承的寿命。
正确的安装和定期的维护可以减少轴承的故障率,延长轴承的使用寿命。
轴承寿命计算公式背景介绍轴承是机械设备中常用的零部件之一,它承受着旋转运动的负载,所以轴承的寿命对于机械设备的正常运转至关重要。
轴承寿命的计算公式是轴承设计和使用过程中的重要依据,它可以帮助工程师和用户了解轴承在不同工况下的寿命表现,并进行合理的选择和使用。
轴承寿命的影响因素轴承寿命受到多种因素的影响,包括负载、转速、润滑方式、工作温度等。
在进行轴承寿命计算时,需要考虑到这些因素的综合影响,确保计算结果的准确性。
轴承寿命计算公式简介轴承寿命计算公式的基本形式为L = (C/P)^p,其中L表示轴承的寿命,C表示基本额定动载荷,P表示等效动载荷,p表示轴承的L10寿命系数。
基本额定动载荷基本额定动载荷是指在轴承设计时,根据标准化试验条件下,轴承允许的最大动载荷。
它通常由制造商提供,并且与轴承的型号和尺寸有关。
等效动载荷等效动载荷是指在实际工况下的轴承负载,它是基于实际负载和一组修正因素计算得出的一个数值。
等效动载荷考虑到了轴承在不同方向上的负载以及负载的变化情况。
L10寿命系数L10寿命系数是根据统计学原理和实验数据推导得出的一个系数,它表示在相同工况下,90%的轴承能够运转到超过该寿命的寿命。
L10寿命系数可以根据轴承的类型、尺寸和工况条件来确定。
轴承寿命计算公式的应用轴承寿命计算公式广泛应用于轴承选择、设计和使用过程中。
通过计算公式可以得到轴承的寿命,从而进行合理的轴承选择和工程设计。
对于机械设备的用户来说,轴承寿命计算公式可以帮助他们了解设备寿命,及时进行维修和更换,减少停机时间和维修成本。
使用示例假设某机械设备的基本额定动载荷为10000N,等效动载荷为8000N,L10寿命系数为1.5。
则根据轴承寿命计算公式,可以计算出轴承的寿命为:L = (10000/8000)^1.5 = 1.32^1.5 = 2.14 × 10^7 个循环总结轴承寿命计算公式是轴承设计和使用中的重要工具,它可以帮助工程师和用户了解轴承的寿命表现,并选择合适的轴承。
轴承设计寿命计算公式汇总
1.基本额定寿命计算公式:这是最常用的轴承寿命计算公式之一、其公式为:
L10=(C/P)^p
其中,L10为基本额定寿命(单位为小时),C为基本动态载荷(单位为牛顿),P为等效动载荷(单位为牛顿),p为寿命指数。
2.调整额定寿命计算公式:为了考虑实际工况下的不同负荷条件对轴承寿命的影响,可以采用调整额定寿命计算公式:
Lna = a1*a2*a3*a4*L10
其中,Lna为调整额定寿命,a1为轴承类型系数,a2为载荷系数,a3为调心系数,a4为润滑系数。
3.轴承磨损寿命计算公式:轴承在使用过程中会发生磨损,通过估算轴承磨损寿命可以预测轴承的使用寿命。
对于循环运动的轴承,其磨损寿命Lw可以通过以下公式计算:
Lw=Cw/F
其中,Cw为磨损因数,F为载荷。
4.疲劳寿命计算公式:轴承在高速、高负荷、长时间运行的情况下容易发生疲劳现象,疲劳寿命是指轴承在正常工作条件下能够承受的疲劳载荷循环数。
L10h=(10^6/(60*n))*((C/P)^p)
其中,L10h为疲劳寿命(单位为小时),n为转速。
5.温度因子计算公式:轴承在工作时会产生热量,可以通过计算温度因子来估算轴承的使用寿命。
温度因子aISO可以通过以下公式计算:aISO=a*〖10(ΔT/10)〗^b
其中,a、b为轴承类型参数,ΔT为温度变化。
以上是一些常用的轴承设计寿命计算公式汇总。
需要注意的是,不同类型的轴承有不同的设计寿命计算公式,具体应根据实际情况选择合适的计算方法。
此外,在进行寿命计算时还需要考虑轴承材料、润滑方式、工作温度等因素对轴承寿命的影响。
轴承寿命的计算1、 基本额定动负荷基本额定动负荷表示轴承耐滚动疲劳的能力 (即负荷能力),是指大小和方向一定的纯径向负荷(对于向心轴承)或中心轴向负荷(对于推力轴承),在内圈旋 转外圈固定(或内圈固定外圈旋转) 的条件下,该负荷 下的基本额定寿命可达 100万转。
向心轴承与推力轴 承的基本额定动负荷分别称做径向基本额定动负荷与 轴向基本额定动负荷,用 Cr 与Ca 表示,其数值录入 轴承尺寸表。
2、 基本额定寿命式1表示轴承的基本额定动负荷, 当量动负荷及基本额定寿命之间的关系。
轴承以固定的转速时,用时间表示寿命更为方便,一卩(皿需【粹为1Ml “金耐盟⑴"和毎虞乘謐①“朝示谱汁於Lio: L TP :耳 M :动ftff. Ndtgf} t;舉水fig 宦动血荷・! < 的連、rpinP :"命他 球轴* ............... P=3険• f■轴承………P = 10/3U :书皑或轮強伍丫包mm因此,作为轴承的使用条件,设当量动负荷为 P ,转速为n ,则满足设计寿命所需要的轴承基本额定动 负荷c 可由式4计算。
从轴承表选岀满足c 值的轴承, 即可确定轴承的尺寸。
机械要求的轴承必需寿命请参 考表4。
3、根据温度进行的基本额定动负荷的修正与轴承的 尺寸稳定处理轴承在高温下使用时,材料组织会发生变化、硬度降低,基本额定动负荷将比常温下使用时减小。
材 料组织一旦发生变化,即使温度恢复到常温也不会复原。
因此,在高温下使用时,必须将轴承尺寸表的基本额定动负荷乘以表1的温度系数进行修正。
表i 温度系数轴承长时间在120摄氏度以上的工作温度下使用时,由于经一般热处理的轴承尺寸变化大,必须进行 尺寸稳定处理。
尺寸稳定处理与使用温度范围如表2所示。
但经尺寸稳定处理的轴承硬度降低,有时基本额定动负荷 会减小。
Li«h"5onh/然幽稠定弁命・10’转 从衣额足胖話、h E 本檢定齐命,km如式2所示。
一、滚动轴承承载能力的一般说明
滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。
相同外形尺寸下,滚子轴承的承载能力约为球轴承的~3倍。
向心类轴承主要用于承受径向载荷,推力类轴承主要用于承受轴向载荷。
角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用,其轴向承载能力的大小随接触角α的增大而增大。
二、滚动轴承的寿命计算
轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式:
或
式中:──基本额定寿命(106转);──基本额定寿命(小时h);C──基本额定动载荷,由轴承类型、尺寸查表获得;P──当量动载荷(N),根据所受径向力、轴向力合成计算;
──温度系数,由表1查得;n──轴承工作转速(r/min);
──寿命指数(球轴承,滚子轴承
)。
三、温度系数f t
当滚动轴承工作温度高于120℃时,需引入温度系数(表1)
表1 温度系数
四、当量动载荷
当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时,当量载荷的基本计算公式为
式中:P——当量动载荷,N;——径向载荷,N;—
—轴向载荷,N;X——径向动载荷系数;Y——轴向动载荷系数;——负荷系数五、载荷系数f p
当轴承承受有冲击载荷时,当量动载荷计算时,引入载荷系数(表2)
表2 冲击载荷系数f p
六、动载荷系数X、Y
表3 深沟球轴承的系数X、Y
表4 角接触球轴承的系数X、Y
表5 其它向心轴承的系数X、Y
表6 推力轴承的系数X、Y
七、成对轴承所受轴向力
计算公式:
角接触球轴承:
圆锥滚子轴承:
式中e为判断系数,可由表4查出;Y应取表5中的数值。
●正排列:若
则
若
则
●反排列:若
则
若
则
八、成对轴承当量动载荷
根据基本公式:
式中:P——当量动载荷,N;——径向载荷,N;—
—轴向载荷,N;X——径向动载荷系数;Y——轴向动载荷系数;——负荷系数。
九、修正额定寿命计算
对于要求不同的可靠度、特殊的轴承性能以及运转条件不属于正常情况下的轴承寿命计算时,可采用修正额定寿命计算公式:
式中:──特殊的轴承性能、运转条件以及不同可靠度要求下的修正额定寿命(106转);a1──可靠度的寿命修正系数;a2──特殊的轴承性能寿命修正系数;a3──运转条件的寿命修正系数。
(1)可靠性寿命修正系数a1
当轴承的可靠性不为90%时,应加入可靠性寿命修正系数(表7)
表7 可靠性寿命修正系数a1
(2)运转条件的寿命修正系数a3
●正常运转条件下,可取a3=1;
●润滑条件十分理想时,可取a3>1;
●润滑条件不好时,可取a3<1。
(3)特殊的轴承性能寿命修正系数a2
●采用夹杂物含量非常低或经过特别分析处理的钢材,可取;
●采用特殊的材料、工艺或设计,而润滑却不良时,a2通常不能大于1的值;
●若采用特殊的热处理造成材料硬度降低而导致轴承寿命下降,应选取相应减小的a2值。