专升本机械设计基础滚动轴承寿命计算..

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。

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
右图为在大量实验研究基础上得出
的代号为6207的轴承的载荷－寿命曲
线。

该曲线表示此类轴承的载荷P与基
本额定寿命L10 之间的关系。

曲线上相
应与寿命L10为一百万转的载荷
（25.5kN），即为6207轴承的基本额定
动载荷C。

其它型号的轴承，也有与上
述曲线的函数规律完全一样的载荷－寿
命曲线。

把此曲线用公式表示为：
或 （小
时）
式中：L10为以转数计的滚动轴承基本额定寿命
L h为以小时计的滚动轴承基本额定寿命
C 为滚动轴承的基本额定动载荷（单位：N）
P 为滚动轴承的当量额定动载荷（单位：N）
n 为滚动轴承的工作转速（单位：r/min)
ε为计算指数，对于球轴承，ε＝3；对于滚子轴承，ε＝10/3。

对于在较高温度下（如高于125℃）工作的滚动轴承，上述公式中的C值
须乘以温度系数f t（见下表）,即： C t=f t C
轴承工作温度／℃≤120125150175200225250300350
温度系数f t 1.000.950.900.850.800.750.700.600.50
返　回/jp2003/jxsj/ch13/html/l10.htm[2011-11-27 15:59:27]。

轴承设计寿命计算公式
L（寿命）=（C/P）^p
其中
L：轴承的寿命（工作时间）
C：基本动态负荷额定值（根据轴承的尺寸、材料和结构进行计算）P：轴承实际受力（根据轴承的负载情况和转速进行计算）
p：寿命指数（根据轴承的材料、制造工艺和使用环境进行选择）
轴承的基本动态负荷额定值C是指在既定的寿命要求下，能够承受的额定动态载荷。

为了能够合理地选择负荷额定值C，需要进行以下计算：
1.根据轴承的材料和制造工艺，确定基本动态载荷额定值（C0）和基本静态载荷额定值（Co）；
2.根据加载情况和使用要求，计算相当负荷（P）；
相当负荷是指在给定的工况下，实际受力与负荷额定值之间的比值。

为了能够准确地计算相当负荷，需要进行以下计算：
1.根据轴承受力和转速的变化情况，选择合适的负荷系数；
2.根据轴承的使用条件，考虑径向负荷和轴向负荷；
3.根据轴承的转速和运转时间，计算负荷参数。

寿命指数（p）是根据轴承材料、制造工艺和使用环境等因素考虑的一个修正系数。

为了准确地选择寿命指数，需要考虑以下因素：
1.轴承材料的强度和硬度；
2.制造工艺的精度和表面质量；
3.使用环境的温度、湿度和清洁度。

根据以上的计算和考虑因素，可以得到轴承的设计寿命（L）。

在实际设计中，通常还需要考虑其他因素，如轴承的维护和保养，以提高轴承的使用寿命。

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），──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）。

根据所受径向力、轴向力合成计算；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。