滚动轴承的寿命计算滚动轴承的当量动载荷向心推力轴承的轴向力计算

滚动轴承的寿命计算
滚动轴承在运转时可能出现各种类型的失效形式，但是套圈和滚动体表⾯的疲劳点蚀是滚动轴承的⼀种最基本和常见的失效形式，也是通常作为滚动轴承寿命计算的依据。

轴承发⽣点蚀破坏后，在运转时通常会出现较强的振动、噪声和发热现象。

滚动轴承的寿命是指轴承的滚动体或套圈⾸次出现点蚀之前，轴承的转数或相应的运转⼩时数。

滚动轴承的承载能⼒计算主要是指轴承的寿命计算。

　与⼀般结构的疲劳寿命⼀样，滚动轴承的疲劳寿命的离散性也是相当⼤的（见右图）。

⼯程中定义具有90％可靠度的轴承寿命为轴承的基本额定寿命。

在⼯程实际中，通常是以轴承的基本额定动载荷来衡量⼀个轴承的承载能⼒。

所谓轴承的基本额定动载荷是指:使轴承的基本额定寿命恰好为100万转时，轴承所能承受的载荷值，⽤字母C表⽰。

轴承的基本额定动载荷是依实验与理论分析相结合⽽得出的，其值可在滚动轴承⼿册中查得。

⼀个滚动轴承的基本额定寿命(L10)与轴承的基本额定动载荷C、轴承所受的外加载荷（当量动载荷P）等有关，可依据额定寿命计算公式确定。

滚动轴承寿命计算中的⼀项重要内容是进⾏当量动载荷的计算和轴向⼒Fa的计算。

由于轴承的失效形式不仅只有点蚀，⽽轴承的寿命计算主要是针对了轴承的点蚀寿命，因此轴承的计算寿命与实际寿命会有⼀定的差距。

为减⼩这⼀差距，应当确保轴承正确地安装、合理地润滑以及保持轴承良好地运⾏环境等等。

对于重要⽤途的轴承，可在使⽤中采取在线监测及故障诊断的措施，及时发现故障并更换失效的轴承。

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 r2．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 a3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r+Y F aX——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12－4三、滚动轴承的寿命计算公式图12－9 载荷与寿命的关系曲线载荷与寿命的关系曲线方程为：=常数(12-3)3 球轴承ε——寿命指数10/3——滚子轴承根据定义：P=C，轴承所能承受的载荷为基本额定功载荷时，∴∴（106r） (12-2)按小时计的轴承寿命：（h）（12-3）考虑当工作t>120℃时，因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴承的基本额定动载荷C有所下降，∴引入温度系数f t——下表——对C修正表 12－5（106r）(12-4)（h）(12-5)当P、n已知，预期寿命为L h′，则要求选取的轴承的额定动载荷C为N ——选轴承型号和尺寸！（12-6）不同的机械上要求的轴承寿命推荐使用期见下表。

滚动轴承寿命计算公式滚动轴承是一种常见的机械元件，用于支撑和定位机器中旋转部件。

由于滚动轴承在机械运动中承受很大的力和磨损，因此其寿命是一个重要的参数。

滚动轴承的寿命计算公式是根据轴承的工作条件来确定的。

下面将详细介绍滚动轴承寿命计算的相关参考内容。

滚动轴承的寿命可以用基本额定寿命和调整因素来计算。

基本额定寿命是指在给定的负载条件下，轴承经过100万转（或行走一定的距离）后的寿命。

调整因素是考虑到轴承在实际工作条件下可能受到的额外影响。

滚动轴承的基本额定寿命可以由以下的一般计算公式得出：L10h = (C/P)^p其中，L10h是基本额定寿命，单位是小时；C 是基本动载荷额定值，单位是N；P 是相对磨损参数，通常取为3；p 是磨损指数，取决于轴承类型和使用条件。

磨损指数p的取值范围通常为3-10，具体数值需要根据具体的轴承类型和使用条件进行确定。

不同类型的轴承有不同的磨损指数。

滚动轴承的调整因素主要包括以下几个方面：1.负载系数（fT）：通过考虑工作条件下的轴承负载大小和方向，计算负载系数。

一般情况下，负载系数在1以下。

2.可靠性调整因素（a1、a2、a3）：根据滚动轴承的可靠性要求，计算可靠性调整因素。

这些因素通常是根据统计数据和经验值得出的。

3.寿命调整因素（aISO、aSKF）：在计算基本额定寿命的基础上，根据轴承的使用条件和特殊要求进行修正。

4. 温度调整因素（aT）：考虑轴承运行温度的影响，计算温度调整因素。

以上的调整因素可以通过一定的计算公式得出，具体的计算方法可以参考相关滚动轴承的手册、标准或经验数据。

除了上述计算寿命的方法外，还可以通过实际运行数据进行判断和预测轴承寿命。

例如，通过监测轴承的振动、温度等参数，结合历史数据和经验，可以进行寿命预测和故障诊断。

总结起来，滚动轴承寿命的计算公式包括基本额定寿命的公式和各种调整因素的计算。

这些公式和因素的取值需要根据具体的轴承类型和使用条件来确定。

.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α的增大而增大。

随接触角二、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;..6转）；10──基本额──基本额定寿命（式中：CP──当量动载荷（N）；定寿命（小时h──基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；），根据所受径向力、轴向力合成计算；;..n──轴承工作转速（r/min──温度系数，由表1查得；）；;..，滚子轴承──寿命指数（球轴承;..）。

f三、温度系数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 300f0.600.701.000.950.900.850.800.75t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;..P—；——径向载荷，；式中：——当量动载荷，NN;..YX；——轴向动载荷系数；——径向动载荷系数；——负荷系数—轴向载荷，N f五、载荷系数p 2）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f冲击载荷系数表2 p f例载荷性质举p电机、汽轮机、通风机、水泵等1.2 无冲击或轻微冲击 1.0～ 1.2～1.8 车辆、机床、起重机、内燃机等中等冲击 1.8强大冲击～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、YY、X角接触球轴承的系数4 表;..Y、X其它向心轴承的系数5 表;..Y、X推力轴承的系数6 表;..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：;..Ye的数值。

滚动轴承的寿命计算1 基本额定寿命和基本额定动载荷轴承中任一元件出现疲劳点蚀前的总转数或一定转速下工作的小时数称为轴承寿命.大量实验证明,在一批轴承中结构尺寸、材料及热处理、加工方法、使用条件完全相同的轴承寿命是相当离散的(图1是一组20套轴承寿命实验的结果),最长寿命是最短寿命的数十倍。

对一具体轴承很难确切预知其寿命，但对一批轴承用数理统计方法可以求出其寿命概率分布规律。

轴承的寿命不能以一批中最长或最短的寿命做基准，标准中规定对于一般使用的机器,以90％的轴承不发生破坏的寿命作为基准。

(1)基本额定寿命 一批相同的轴承中90%的轴承在疲劳点蚀前能够达到或超过的总转数r L (610转为单位)或在一定转速下工作的小时数()h h L 。

图1 轴承寿命试验结果可靠度要求超过90％，或改变轴承材料性能和运转条件时，可以对基本额定寿命进行修正.（2)基本额定动载荷 滚动轴承标准中规定,基本额定寿命为一百万转时,轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，用字母C 表示，即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作一百万转而不发生点蚀失效的概率为90%。

基本额定动载荷是衡量轴承抵抗点蚀能力的一个表征值，其值越大,轴承抗疲劳点蚀能力越强。

基本额定动载荷又有径向基本额定动载荷（r C )和轴向基本额定动载荷（a C ）之分.径向基本动载荷对向心轴承（角接触轴承除外)是指径向载荷，对角接触轴承指轴承套圈间产生相对径向位移的载荷的径向分量。

对推力轴承指中心轴向载荷。

轴承的基本额定动载荷的大小与轴承的类型、结构、尺寸大小及材料等有关，可以从手册或轴承产品样本中直接查出数值。

2 当量动载荷轴承的基本额定动载荷C （r C 和a C ）是在一定条件下确定的。

对同时承受径向载荷和轴向载荷作用的轴承进行寿命计算时，需要把实际载荷折算为与基本额定动载荷条件相一致的一种假想载荷，此假想载荷称为当量动载荷，用字母P 表示。

当量动载荷P 的计算方法如下：同时承受径向载荷r F 和轴向载荷a F 的轴承()P r a P f XF YF =+（1)受纯径向载荷r F 的轴承（如N 、NA 类轴承）P r P f F =（2）受纯轴向载荷a F 的轴承(如5类、8类轴承)P a P f F =（3）式中：X ——径向动载荷系数，查表1； Y ——轴向动载荷系数，查表1; P f 冲击载荷系数，见表2。