动载荷计算概述
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同济大学《机械设计》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.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.滚动轴承的代号代号 00 01 02 03 04~99 内径101215175代代号前置代号 表示轴承分部件基本代号 五四三 -二二 '一一类 型代 号尺寸系 列代号 内径系列代号宽 度 系 列 代 号 直 径 系 列 代 号后置代号表示轴承结构公差精度等1. 内圈2. 外圈3. 滚动体4. 保持架边界 混合m/p滑动摩擦特性曲线圆锥滚子轴承角接触球轴承7OOOC(G=150)7000AC(G =25°)7000B(a=40°) S=R/(2Y)S=eRS=0.68RS=1.14R注:1)Y 对应A/R>e 的Y 2)e 由轴承样本查取第3节滚动轴承的类型选择选择轴承类型时考虑的因素:二.轴承的转速 .轴承的载荷载荷大小、方向是决定轴承类型的重要依据三.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: 3.失效形式:疲劳点蚀F i =S/Z4.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 ■■ Ni ■■ Si ■■ S — A2向心轴承1)力分布2.轴向力对接触情况的影响A/R=tan 二 A/R=1.25tan F i2)轴承元件上应力A/R>1.7tan 用第5节滚动轴承的尺寸选择一.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。
履带吊动载荷的计算方法及流程小伙伴!今天咱们来唠唠履带吊动载荷的计算方法和流程呀。
先说说啥是动载荷呢?简单来讲,就是在履带吊工作的时候,因为起升、制动、运行速度变化这些情况而额外产生的力。
这动载荷要是算不好,那可就麻烦大啦,就像你穿鞋子不知道自己脚多大,走路肯定不舒服,履带吊也会“不舒服”,甚至还可能出危险呢。
那咋计算动载荷系数呀?一般来说呢,它和起升速度、操作频繁程度这些都有关系。
要是起升速度快,那动载荷系数就会大一些。
就好比你跑着的时候突然停下来,那冲击力肯定比慢慢走的时候突然停大多了。
通常在比较平稳的操作情况下,动载荷系数可能在1.1到1.2左右。
但要是操作很频繁,动作比较剧烈,这个系数可能会达到1.3甚至更高呢。
再讲讲计算流程。
首先得确定起重量,这是最基本的啦。
你得知道自己要吊起多重的东西,就像你去超市买东西得知道自己能拎多重的袋子一样。
然后呢,要考虑起升高度,起升高度越高,那在起升过程中产生的动载荷也会有变化哦。
这就像是你从一楼搬东西到二楼和搬到五楼,感觉肯定不一样呀。
接着呢,就是考虑操作的速度和加速度啦。
如果起升速度快,加速度大,那动载荷就会大不少。
这就像你开车,急加速的时候人都会往后仰,这就是额外的力在起作用呢。
还有哦,在计算的时候,也不能忽略了环境因素。
要是在风大的地方工作,风对吊起的重物也会产生额外的力,这也得算到动载荷里面去。
就像你在大风天打伞,伞会被吹得歪歪扭扭的,那就是风的力在捣乱啦。
在实际计算的时候,还可以参考一些相关的标准和手册。
这些就像是咱们的小帮手,能让咱们的计算更准确。
可不能自己瞎估摸,不然履带吊工作起来就像没头的苍蝇一样,乱了套啦。
计算履带吊动载荷虽然有点小复杂,但只要咱们细心一点,把各个因素都考虑进去,就能够准确算出动载荷,让履带吊安全又高效地工作啦。
工程力学中的动力载荷如何计算?在工程力学的领域中,动力载荷的计算是一个至关重要的环节。
动力载荷不同于静态载荷,它会随着时间的推移而发生变化,从而对结构产生动态的影响。
为了确保工程结构在动态载荷作用下的安全性和可靠性,准确计算动力载荷就显得尤为关键。
首先,我们需要明确什么是动力载荷。
动力载荷是指那些随时间快速变化的载荷,例如机械振动、冲击、地震作用等。
这些载荷的特点是其大小、方向甚至作用点都可能在短时间内发生显著变化。
常见的动力载荷计算方法之一是直接测量法。
在一些实际工程中,如果条件允许,可以通过安装传感器等测量设备直接获取动力载荷的数据。
例如,在汽车发动机的研发中,可以在关键部位安装加速度传感器来测量振动载荷。
但这种方法往往受到测量设备的精度、安装位置以及环境干扰等因素的限制,而且并非在所有情况下都能实现直接测量。
另一种常用的方法是理论分析法。
这需要基于力学原理和数学模型来推导动力载荷的表达式。
比如,对于简谐振动载荷,可以根据振动的频率、振幅等参数来计算载荷的大小。
对于复杂的振动系统,可能需要运用拉格朗日方程或哈密顿原理等高等力学理论来建立数学模型。
在理论分析中,牛顿第二定律是一个基础的工具。
通过分析物体的加速度、质量和所受的力之间的关系,可以逐步推导出动力载荷的表达式。
例如,对于一个质量为 m 的物体,在受到外力 F 作用下产生加速度 a,根据牛顿第二定律 F = ma,就可以计算出外力的大小。
但在实际情况中,物体的运动往往更加复杂,可能涉及多个自由度的运动以及各种约束条件,这就需要更深入的理论分析和数学处理。
还有一种方法是数值模拟法。
随着计算机技术的飞速发展,数值模拟在工程力学中的应用越来越广泛。
通过建立结构的有限元模型,然后输入相关的材料参数和边界条件,可以利用数值模拟软件来计算结构在动力载荷作用下的响应。
常见的数值模拟方法包括有限元法、有限差分法等。
这种方法能够处理非常复杂的结构和载荷情况,但需要对模型进行合理的简化和验证,以确保计算结果的准确性。
车辆荷载计算公式
(实用版)
目录
1.车辆荷载计算公式的概述
2.车辆荷载计算公式的分类
3.计算公式的应用实例
4.注意事项和总结
正文
1.车辆荷载计算公式的概述
车辆荷载计算公式是用于计算汽车在行驶过程中对道路产生的荷载的公式。
这些荷载包括汽车的重量、加速度、制动力等,对于道路的设计、维护以及交通管理具有重要的参考价值。
2.车辆荷载计算公式的分类
车辆荷载计算公式主要分为以下几类:
(1)静态荷载计算公式:主要用于计算汽车在静止状态下对道路产生的荷载,公式为:荷载=汽车重量/接触面积。
(2)动态荷载计算公式:主要用于计算汽车在行驶过程中对道路产生的荷载,公式为:荷载=汽车重量×加速度。
(3)制动荷载计算公式:主要用于计算汽车在制动过程中对道路产生的荷载,公式为:荷载=汽车重量×制动力。
3.计算公式的应用实例
以静态荷载计算公式为例,如果我们要计算一辆重量为 10 吨的汽车在静止状态下对道路产生的荷载,如果接触面积为 1 平方米,那么荷载就是 10 吨。
4.注意事项和总结
在使用车辆荷载计算公式时,需要注意以下几点:
(1)计算荷载时,汽车的重量应包括乘客、货物等所有负载。
(2)在计算动态荷载和制动荷载时,需要知道汽车的加速度和制动力。
(3)计算结果仅供参考,实际情况可能会因道路状况、汽车速度等因素而有所不同。
设备的载荷计算设备的载荷计算是工程设计中非常重要的一环,它直接关系到设备的安全性和稳定性。
在工程设计中,设备的载荷计算通常按照不同的类别进行划分,下面我们就来详细了解一下。
一、静载荷计算静载荷计算是指设备在静止状态下所承受的荷载。
在进行静载荷计算时,需要考虑设备的自重、外部荷载以及设备的支撑结构等因素。
静载荷计算的目的是为了确定设备的承载能力,以保证设备在正常使用过程中不会发生变形或破坏。
二、动载荷计算动载荷计算是指设备在运动状态下所承受的荷载。
在进行动载荷计算时,需要考虑设备的惯性力、加速度、减速度以及外部荷载等因素。
动载荷计算的目的是为了确定设备在运动过程中的稳定性和安全性,以保证设备在高速运动或急停等情况下不会发生意外。
三、疲劳载荷计算疲劳载荷计算是指设备在长期使用过程中所承受的荷载。
在进行疲劳载荷计算时,需要考虑设备的材料强度、应力集中、振动等因素。
疲劳载荷计算的目的是为了确定设备在长期使用过程中的耐久性和可靠性,以保证设备在使用寿命内不会发生疲劳破坏。
四、地震载荷计算地震载荷计算是指设备在地震发生时所承受的荷载。
在进行地震载荷计算时,需要考虑设备的地震反应、地震波传递、地震波频率等因素。
地震载荷计算的目的是为了确定设备在地震发生时的稳定性和安全性,以保证设备在地震中不会发生破坏或倒塌。
综上所述,设备的载荷计算是工程设计中非常重要的一环,它直接关系到设备的安全性和稳定性。
在进行设备的载荷计算时,需要根据不同的类别进行划分,以保证计算的准确性和可靠性。
同时,还需要结合实际情况进行综合考虑,以确保设备在正常使用过程中不会发生意外。
动载荷系数是指在机械设备的设计和运行过程中,对于动态载荷的一种衡量标准。
在工程设计中,动载荷系数的确定对于设备的稳定性和安全性有着重要的影响。
本文将围绕动载荷系数以及不均衡载荷系数展开阐述,希望对相关领域的研究者和工程师有所帮助。
一、动载荷系数1.1 定义动载荷系数(也称为动载荷比)是指在机械设备运行过程中,实际动载荷与静态载荷比值的系数。
其公式表示为:ki = Fd/Fs其中,ki为动载荷系数,Fd为实际动态载荷,Fs为静态载荷。
动载荷系数反映了实际工作状态下的载荷情况与理想状态(静态载荷)的比较,是评价设备在运行过程中所受载荷大小与稳定性的重要参数。
1.2 意义动载荷系数的大小直接影响到了机械设备的使用寿命和安全性。
通常情况下,动载荷系数小于1.0时,表示实际动态载荷小于静态载荷,设备运行相对较稳定;而当动载荷系数大于1.0时,表示实际动态载荷大于静态载荷,设备运行将处于较不稳定状态,这时候就需要引入动载荷系数进行修正,以确保设备的安全可靠运行。
1.3 应用动载荷系数的计算既可以通过理论推导,也可以通过实验测定得出。
在实际工程中,由于实际工况的复杂性,常常需要结合理论计算和实际测定相结合,以得出准确的动载荷系数,从而为机械设备的设计和运行提供参考。
二、不均衡载荷系数2.1 定义不均衡载荷系数(也称为不均衡系数)是指在旋转机械设备中,由于转子的不规则转动而产生的不平衡载荷的标准系数。
其公式表示为:k2 = Ue/ω^2其中,k2为不均衡载荷系数,Ue为转子的不平衡质量,ω为转子的转速。
不均衡系数k2的大小反映了旋转机械设备在运行过程中由于不平衡而产生的载荷大小,是评价设备平衡性的重要参数。
2.2 意义不均衡载荷系数的大小直接影响到了旋转机械设备的振动和噪声水平。
通常情况下,不均衡载荷系数小于1.0时,表示不均衡的影响相对较小,设备运行比较稳定;而当不均衡载荷系数大于1.0时,表示不均衡的影响较大,设备运行将处于较不稳定状态,会导致严重的振动和噪声问题。
电机动载荷计算公式
电机动载荷计算是在设计和运行电机系统时必不可少的一环。
准确计算电机的动载荷可以帮助工程师评估电机所能承受的负荷,并确定电机的额定功率和工作效率。
以下是一些常用的电机动载荷计算公式。
1. 动载荷力(F)的计算公式:
F = ma
其中,F表示动载荷力,m表示质量,a表示加速度。
质量和加速度可以根据具体的应用场景来确定。
2. 动载荷扭矩(T)的计算公式:
T = Fr × r
其中,T表示动载荷扭矩,Fr表示动载荷力的垂直分量,r表示力臂的长度。
力臂的长度可以根据系统的结构和特点来确定。
3. 动载荷功率(P)的计算公式:
P = T × ω
其中,P表示动载荷功率,T表示动载荷扭矩,ω表示角速度。
角速度可以由转速和齿轮比等参数计算得到。
这些公式提供了计算电机动载荷的基本方法,但在实际应用中还需要考虑其他因素,如摩擦、电磁阻力等。
因此,在具体设计或运行过程中,需要结合实际情况和相关技术手册进行综合分析和计算。
总而言之,电机动载荷计算公式能够帮助工程师评估电机所能承受的负载,确定电机的额定功率和工作效率。
通过精确计算动载荷力、扭矩和功率,工程师可以确保电机系统运行稳定可靠,并满足工程需求。
轴承动载荷和静载荷计算
《轴承动载荷和静载荷计算》
在机械传动系统中,轴承是承受动力或重力载荷的重要组件之一。
为了保证轴承的正常工作和寿命,合理计算轴承的动载荷和静载荷是必不可少的工作。
首先,我们来了解一下什么是动载荷和静载荷。
动载荷是指在工作过程中受到的实际载荷,包括径向载荷和轴向载荷。
径向载荷是指沿轴承的径向方向产生的力,而轴向载荷是指沿轴承轴线方向产生的力。
静载荷是指在轴承停止工作时所受到的最大力。
接下来,我们来看看如何计算轴承的动载荷。
对于径向载荷,可以通过测量或估算系统中受力部件的受力大小来获得。
对于轴向载荷,可以根据系统的工作原理和设计要求来确定。
在计算径向载荷和轴向载荷时,需要考虑各个受力部件之间的相互作用和关系,以确保计算结果的准确性。
在计算轴承的静载荷时,我们需要考虑轴承的安全系数和寿命要求。
安全系数是指轴承额定静载荷与计算所得静载荷之间的比值,用于保证轴承在静载荷下的安全工作。
寿命要求是指轴承在静载荷下能够运行的时间,通常通过轴承寿命计算公式来确定。
在实际工程中,轴承的动载荷和静载荷计算是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素,包括受力部件的性能、工作条件、环境影响等。
同时,还需要参考相关的标准和规范来进行计算,并进行合理的安全余量设计。
总之,轴承动载荷和静载荷计算是确保轴承正常工作和寿命的重要工作。
合理计算轴承的动载荷和静载荷是机械传动系统设计中必不可少的环节,对于提高系统的性能和可靠性具有重要意义。
混凝土施工方案中的荷载计算与布置方法在混凝土结构的施工过程中,荷载计算与布置方法是至关重要的。
正确的荷载计算和合理的布置方法可以确保混凝土结构的安全可靠性。
本文将探讨混凝土施工方案中的荷载计算与布置方法,以期为相关工程提供有益的参考。
一、荷载计算1.1 静载荷计算静载荷计算是混凝土施工方案中的基础工作,它是根据结构的设计要求和使用环境来确定荷载的作用力和方向。
在计算过程中,需要考虑各种荷载的大小、作用点和作用方向,如自重荷载、活载、风载、地震荷载等。
通过准确计算各种荷载的大小和作用点,可以为混凝土结构的施工提供可靠的依据。
1.2 动载荷计算动载荷计算是指在混凝土施工过程中,考虑到动力荷载的作用。
动力荷载主要包括施工机械的振动、施工过程中的冲击荷载以及交通载荷等。
在计算过程中,需要确定动力荷载的大小、频率和作用时间,以保证混凝土结构在施工期间能够承受这些荷载的作用。
二、荷载布置方法2.1 荷载布置原则荷载布置的目标是使混凝土结构能够均匀承受荷载的作用,避免出现局部过载或荷载集中的情况。
根据荷载的性质和结构的特点,可以采用以下原则进行荷载布置:(1)均匀布置原则:荷载应均匀分布在结构的各个部位,避免出现局部过载或荷载集中的情况。
(2)合理布置原则:荷载应根据结构的特点和受力情况进行合理布置,确保结构在受力均匀的同时,能够满足设计要求。
(3)安全布置原则:荷载布置应保证结构的安全可靠性,避免出现荷载过大或荷载不足的情况,以防止结构的破坏或失稳。
2.2 荷载布置方法荷载布置方法的选择取决于结构的类型和荷载的性质。
以下是一些常见的荷载布置方法:(1)均匀布置法:将荷载均匀分布在结构的各个部位,确保各个部位受力均匀。
(2)集中布置法:将荷载集中在结构的某些部位,以增加结构的承载能力。
(3)分散布置法:将荷载分散在结构的多个部位,以减小结构的受力集中度。
(4)分层布置法:将荷载按照不同的层次进行布置,以适应结构的垂直受力分布。
升降平台计算公式升降平台是一种可以垂直运输货物或人员的设备。
它在工业生产、建筑施工、物流仓储等领域得到广泛应用。
升降平台的计算公式涉及到载荷、尺寸、高度、速度等方面的参数。
下面将详细介绍升降平台计算公式。
1.静载荷计算公式:静载荷指在升降平台静止状态下所受的最大力。
静载荷的计算公式如下:静载荷=载重量+装载物重量其中,载重量是指升降平台自身的重量,包括结构材料、电气设备等的重量;装载物重量是指升降平台上的货物或人员的总重量。
2.动载荷计算公式:动载荷指在升降平台运行状态下所受到的最大力。
动载荷的计算公式如下:动载荷=静载荷×动载荷系数动载荷系数是一个衡量升降平台运行状态下所受力的参数,一般为1.2~1.5之间,可以根据实际需求进行调整。
3.平台面积计算公式:平台面积是指升降平台的工作空间的面积,一般为长方形或正方形。
平台面积的计算公式如下:平台面积=长×宽其中,长是指升降平台的长度,宽是指升降平台的宽度。
根据实际工作需求,可以根据货物或人员的大小和数量确定升降平台的面积。
4.升降高度计算公式:升降高度是指升降平台的起升高度,也是升降平台能够垂直运输货物或人员的最大高度。
升降高度的计算公式如下:升降高度=起升高度+平台高度其中,起升高度是指升降平台的有效起升高度,即货物或人员的高度;平台高度是指升降平台的底部高度,即地面到升降平台上部的高度。
5.升降速度计算公式:升降速度是指升降平台垂直运输货物或人员的速度。
升降速度的计算公式如下:升降速度=升降距离/时间其中,升降距离是指升降平台的有效起升高度,时间是指升降平台完成升降动作的时间。
以上公式只是升降平台计算公式的一部分,根据实际应用需求还可以有其他计算公式,例如电机功率的计算公式、液压系统压力的计算公式等。
在设计和选择升降平台时,需要结合具体的工作环境和要求,综合考虑各种参数,以确保升降平台的安全性和可靠性。
机械系统振动的动载荷计算方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述机械系统的振动是指由于外部力或内部因素引起机械系统产生周期性运动的现象。
振动不仅会导致机械系统的损坏和故障,还会对工作环境和生产效率产生负面影响。
因此,了解和控制机械系统的振动是提高系统可靠性和性能的重要方面。
而要进行振动的控制,首先需要准确计算机械系统受到的动载荷。
1.2 文章结构本文主要介绍了机械系统振动中动载荷计算方法的概述及解释说明。
文章分为五个主要部分:引言、动载荷计算方法、机械系统振动特性分析、常见振动问题及解决方案以及结论。
在引言中,将对文章整体内容进行介绍和说明;在第二部分中,将详细阐述动载荷计算方法相关的定义、分类以及基本原理;第三部分将重点讨论机械系统振动特性分析所涉及的感知与监测技术、信号处理与分析方法以及参数评估与优化方法;第四部分将介绍常见振动问题并提出相应的解决方案;最后,通过结论对全文进行总结。
1.3 目的本文旨在提供一个关于机械系统振动中动载荷计算方法的综述,帮助读者全面了解和理解相关概念、原理及应用。
通过对机械系统振动特性分析和常见问题的研究,读者将能够更好地识别并处理与振动相关的技术问题,并采取适当的解决方案。
同时,本文还将为进一步研究和开展相关工作提供基础和参考。
动载荷计算方法2.1 定义与分类动载荷是指作用于机械系统的外界力或力矩,是导致机械系统发生振动的主要原因之一。
准确的动载荷计算是设计和分析机械系统振动特性的关键。
根据作用时间和频率分布特点,动载荷可分为冲击载荷和谐波载荷两种类型。
冲击载荷:冲击载荷指突然施加在机械系统上的外界力或力矩。
它通常有一个较大的峰值并且存在相对较高频率成分。
常见的冲击载荷包括突然停止、启动、刹车和撞击等。
谐波载荷:谐波载荷是指以一定频率周期性地作用在机械系统上的外界力或力矩。
它们通常由旋转部件或运动部件产生,并会引起机械系统共振现象。
常见的谐波载荷包括偏心失衡、齿轮传动和轴承故障引起的振动。
动载荷计算第14章动载荷14.1 动载荷的概念及分类在以前各章中,我们主要研究了杆件在静载荷作用下的强度、刚度和稳定性的计算问题。
所谓静载荷就是指加载过程缓慢,认为载荷从零开始平缓地增加,以致在加载过程中,杆件各点的加速度很小,可以忽略不计,并且载荷加到最终值后不再随时间而改变。
在工程实际中,有些高速旋转的部件或加速提升的构件等,其质点的加速度是明显的。
如涡轮机的长叶片,由于旋转时的惯性力所引起的拉应力可以达到相当大的数值;高速旋转的砂轮,由于离心惯性力的作用而有可能炸裂;又如锻压汽锤的锤杆、紧急制动的转轴等构件,在非常短暂的时间内速度发生急剧的变化等等。
这些部属于动载荷研究的实际工作问题。
实验结果表明,只要应力不超过比例极限,虎克定律仍适用于动载荷下应力、应变的计算,弹性模量也与静载下的数值相同。
动载荷可依其作用方式的不同,分为以下三类:1(构件作加速运动。
这时构件的各个质点将受到与其加速度有关的惯性力作用,故此类问题习惯上又称为惯性力问题。
2(载荷以一定的速度施加于构件上,或者构件的运动突然受阻,这类问题称为冲击问题。
3(构件受到的载荷或由载荷引起的应力的大小或方向,是随着时间而呈周期性变化的,这类问题称为交变应力问题。
实践表明:构件受到前两类动载荷作用时,材料的抗力与静载时的表现并无明显的差异,只是动载荷的作用效果一般都比静载荷大。
因而,只要能够找出这两种作用效果之间的关系,即可将动载荷问题转化为静载荷问问题处理。
而当构件受到第三类动载荷作用时,材料的表现则与静载荷下截然不同,故将在第15章中进行专门研究。
下面,就依次讨论构件受前两类动载荷作用时的强度计算问题。
14.2 构件作加速运动时的应力计算本节只讨论构件内各质点的加速度为常数的情形,即匀加速运动构件的应力计算。
14.2.1 构件作匀加速直线运动设吊车以匀加速度a吊起一根匀质等直杆,如图14-1(a)所示。
杆件长度为l,横截面面积为A,杆件单位体积的重量为,,现在来分析杆内的应力。
混凝土路面荷载计算方法一、引言混凝土路面是公路建设中常见的路面类型之一,其承载能力是路面设计的重要指标之一。
本文将介绍混凝土路面荷载计算方法,以便工程师们能够更好的设计和施工混凝土路面。
二、荷载分类在进行混凝土路面荷载计算前,需要对荷载进行分类。
常见的荷载分类如下:1.静载荷:静载荷是指在静止状态下作用于路面上的荷载,如停车、静止的车辆等。
2.动载荷:动载荷是指在运动状态下作用于路面上的荷载,如行驶中的车辆、行人等。
3.环境荷载:环境荷载是指自然环境对路面的荷载作用,如风、雨、雪、冰等。
三、荷载计算方法混凝土路面荷载计算方法有多种,下面将分别介绍。
1.经验公式法经验公式法是根据实际工程经验得出的计算公式,其优点是简单易用,但缺点是精度较低。
常用的公式如下:1)静载荷计算公式:P = W×L/2其中,P为静载荷,W为车轴重,L为车轴距离。
2)动载荷计算公式:Q = K×W×L其中,Q为动载荷,K为荷载系数,W为车轴重,L为车轴距离。
3)环境荷载计算公式:W = K×S×H其中,W为环境荷载,K为荷载系数,S为路面面积,H为环境荷载高度。
2.叠加法叠加法是将不同荷载按照一定比例叠加在一起进行计算,其优点是精度较高,但缺点是计算复杂。
常用的叠加法如下:1)静、动载荷叠加法:P = W1×L1/2 + W2×L2/2 + ……其中,P为叠加后的荷载,W1、W2为不同车轴重,L1、L2为不同车轴距离。
2)静、动、环境荷载叠加法:P = W1×L1/2 + W2×L2/2 + …… + K3×S3×H3其中,P为叠加后的荷载,W1、W2为不同车轴重,L1、L2为不同车轴距离,K3为环境荷载系数,S3为路面面积,H3为环境荷载高度。
3.有限元法有限元法是一种数值计算方法,其优点是精度极高,但缺点是计算复杂,需要高级计算机进行计算。
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/Z2 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←A2. 轴向力对接触情况的影响注:1)Y对应A/R>e的Y2)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 iS iA/R=tanα A/R=1.25tan A/R>1.7tanα(N)10606'εhnLPC=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(16转)100 70 50 30 10 012108642载荷额定寿命C10012345678910L10(106)额定寿命432C)(10610转ε⎪⎭⎫⎝⎛=PCL(h)60106ε⎪⎭⎫⎝⎛=PCnLh四. 滚动轴承的当量动载荷当轴承既受径向力R 又受轴向力A 时,须将R 、A 与转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件一致(纯径向力或轴向力)的等效力,即当量动载荷。
P=f p (XR+Y A)X 、Y 为径向、轴向载荷系数。
由轴承样本查取。
fp 为载荷系数。
五. 径向推力轴承的径向载荷R 与轴向载荷A 的计算1. 径向力的计算2. 轴向力的计算 1) 正装:(面对面) a) 当S 1>F a +S 2时, 轴承1放松、2压紧 A 1=S 1 A 2=S 1-F ab)当S 1<F a +S 2时,轴承2放松、1压紧A 2=S 2 A 1=S 2+F a 2)反装(背对背) a)当S 2<F a +S 1时, 轴承1放松、2压紧 A 1=S 1 A 2=S 1+F ab)当S 2>F a +S 1时, 轴承2放松、1压紧A 2=S 2 A 1=S 2+F a滚动轴承轴向力计算方法:(a)先计算F a 、S 1、S 2,判断压紧端和放松端(b)放松端轴向力等于自身派生轴向力,压紧端轴向力等于除自身派生轴向力外的其它轴向力的代数和。
3)正、反安装的简化画法 a)b)2rF L L L R 2121+=r F L L L R 2112+=S 1 反装六. 滚动轴承的静载荷1. 基本额定静载荷使受载最大的滚动体与轨道接触中心处的接触应力达到一定值时的载荷作为静强度的界限,称为基本额定静载荷,用C 0、C 0a 表示。
2. 静强度的计算 1) 当量静载荷轴承受径向力R 与轴向力A ,则当量静载荷P 0=X 0R+Y 0A2) 静强度C 0≥S 0P 0 S 0可大于或小于1七. 不同可靠度时滚动轴承尺寸的选择可靠度不等于90%时轴承基本额定寿命:L n =α1L 10八. 滚动轴承例题:例题一:设某支承根据工作条件决定选用深沟球轴承。
轴承径向载荷R=5500N,轴向载荷A=2700N,轴承转速n=1250r/min ,装轴承处轴颈直径可在60~70mm 范围内选择,运转时有轻微冲击,预期计算寿命L h '=5000h ,试选择轴承型号。
分析:型号←C ←P=f p (XR+YA)、L h 、n ←X 、Y ←e ←A/R 解:1. 求比值:A/R=2700/5500=0.49 2. 初步计算当量动载荷P=f p (XR+Y A)fp 为载荷系数、查表f p =1.2由轴承样本查取:X=0.56、暂取Y=1.5 P=1.2⨯(0.56⨯5500+1.5⨯2700)=8556(N)3. 计算基本额定动载荷:C=P(60nL h '/106)1/ε=8556⨯(60⨯1250⨯5000/106)1/3=61699(N)4. 由轴承样本初选轴承6312 : C=62800N 、C 0=48500N (GB5868-86)5. 验算寿命: 1) A /C 0=2700/48500=0.056查取:X=0.56、 Y=1.6+[(1.8-1.6)⨯(0.07-0.056)]/(0.07-0.04)=1.692) 求当量动载荷: P=1.2⨯(0.56⨯5500+1.69⨯2700)=9172(N) 3) 验算寿命:6312轴承寿命低于5000L h ,由于尺寸许可,选6313重新验算(略)(h) 60106ε⎪⎭⎫⎝⎛=P C n L h (h) L 428091726280012506010 6010'h 366<=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=εP C n L h例题二 根据工作条件决定在轴的两端反装两个角接触球轴承,如图所示。
已知轴上齿轮受切向力F t =2200N ,径向力F r =900N ,齿轮分度圆直径d=314mm ,齿轮 转速n=520r/min ,运转中有中等冲击载荷,轴承预 期寿命L h '=15000h 。
设初选两个轴承型号均为7207C验算轴承是否达到预期计算寿命的要求。
解:1. 求轴承反力 1)铅垂方向:轴承1. R 1V =(200Fr -Fad/2)/(200+320)=(900⨯200-400⨯314/2)/520=225.38(N) 轴承2. R 2V =F r -R 1V =900-225.38=674.62(N) 水平反力轴承1. R 1H =(200/(200+320))F t =200/520⨯2200=846.12(N) 轴承2. R 2H =F t -R 1H =2200-846.15=1353.85(N) 径向合力轴承1. R 1=(R 1V 2+R 1H 2)1/2=(225.382+846.152)1/2=875.65(N) 轴承2. R 2=(R 2V 2+R 2H 2)1/2=(674.622+1353.852)1/2=1512.62(N)2) 轴向反力(1) 派生轴向力:S=eR由轴承样本暂取e=0.4S 1=0.4R 1=0.4⨯875.65=350.26(N) S 2=0.4R 2=0.4⨯1512.62=605.05(N)(2) 初算轴向力:向右的力 S 1=350.26(N)向左的力 S 2+F a =605.05+400=1005.05(N)A 1=S 2+F a =1005.05(N) A 2=S 2=605.05(N)(3) 修正轴向力A 1/C 0=1005.05/17500=0.0574 A 2/C 0=605.05/17500=0.0346 由轴承样本暂取e 1=0.429,e 2=0.406S 1=0.4R 1=0.429⨯875.65=375.65(N) S 2=0.4R 2=0.406⨯1512.62=614.12(N) A 1=S 2+F a =614.12+400=1014.12(N) A 2=S 2=614.12(N) A 1/C 0=0.0579 A 2/C 0=0.0351A 1/C 0、A 2/C 0与前计算相差不大,故确定:e 1=0.429 e 2=0.406A 1=1014.12(N) A 2=614.12(N)铅垂 水平2. 验算寿命 1) 当量动载荷P=f p (XR+Y A) fp 为载荷系数。
f p =1.5 由轴承样本A 1/R 1=1014.12/875.65=1.158>e 1=0.429,e 2=0.406 A 2/R 2=614.12/1512.62=0.406=e 2 轴承1X 1=0.44,Y 1=1.303 轴承2X 2=1,Y 1=0P 1=1.5⨯(0.44⨯875.65+1.303⨯1014.12)=2560.03(N) P 2=1.5⨯(1⨯1512.62+0⨯614.12)=2268.93(N)2) 验算轴承寿命P 1>P 2,验算轴承1即可。
所选轴承满足寿命要求第6节 轴承装置的设计一. 支承部分刚度大、同心度高 二. 支承方式要合理 三. 轴向固定要可靠 四. 轴承游隙及轴上零件位置的调整 五. 滚动轴承的配合 1.轴承和座:基轴制 2.轴承和轴:基孔制 六. 滚动轴承的密封装置 1. 密封的目的 1).防止润滑剂外泄。
2).防止外界杂质进入轴承内部。
2. 密封的方法 1).接触式密封 2).非接触式密封 七. 滚动轴承的预紧 八. 滚动轴承的润滑滚动轴承小结1. 特点2. 代号6、7、3;内径3. 失效形式,计算准则,基本额定寿命,基本额定动载荷4. 当量动载荷5. 寿命计算L=106/60n*(C/P)ε,ε=3(球轴承);ε=10/3(滚子轴承)6. 角接触轴承、圆锥滚子轴承派生轴向力计算;轴向力计算7. 基本额定静载荷轴承的组合设计:支承形式、轴向固定、定位高度、密封、润滑(h) L 13.2479203.2560235005206010 6010'h 366>=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=h P C n L hε思考题1.滚动轴承与滑动轴承相比,有哪些特点?2.滚动轴承6312、N216、7207C、32210主要能承受轴向力还是径向力?内径是多少?3.什么是滚动轴承的基本额定寿命?4.什么是滚动轴承的基本额定动载荷?5.怎样计算滚动轴承的当量动载荷6.寿命计算L=106/60n*(C/P)ε中,对于球轴承ε=?,滚子轴承ε=?7.派生轴向力是怎样产生的?8.如何判断轴承受压或放松?9.何谓双支点单向固定?10.何谓单支点双向固定另一支点游动?11.何谓双支点游动?12.对滚动轴承的定位高度有无限制?13.密封的作用是什么?有哪些类型?14.滚动轴承润滑方式由什么决定?。