轴承寿命计算公式程序
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转速:轴承的旋转速度。
轴承寿命计算方法轴承是机械传动中非常重要的零部件,其寿命的计算和预测对机械的可靠性和寿命具有重要的意义。
本文将介绍轴承寿命的计算方法,包括基本的理论原理、实验数据的统计处理以及运用寿命理论进行计算等内容。
1.轴承寿命的概念和分类轴承寿命指的是在特定工作条件下,轴承能够满足其要求并正常工作的时间。
通常来说,寿命是指从轴承开始使用到轴承失效的时间间隔。
根据轴承寿命的定义,可以将轴承寿命分为以下几种类型:(1)额定寿命:是指轴承在标准条件下可以正常工作的时间。
通常以满足一定故障率的时间为准。
(2)真实寿命:是指轴承工作在实际工况下的寿命,通常比额定寿命要短。
(3)经验寿命:是指根据实际工作情况和实验经验得到的一种估计值。
(4)相对寿命:是指相对于其他轴承的寿命。
通常根据平均故障率计算得到。
2.轴承寿命的理论计算轴承寿命的计算通常是基于寿命理论进行的。
目前使用较多的寿命理论包括极限额定寿命和疲劳寿命。
(1) 极限额定寿命:根据轴承的基本性能参数和工作条件,通过公式计算出轴承的额定寿命。
常用的公式包括L10、Lna、Lnm等。
L10寿命计算公式:L10=(C/P)³×(L10基准/H)或L10=(C/P)³×L10基准其中,L10为额定寿命,C为基本额定动载荷,P为轴承实际应力,L10基准为基准额定寿命,H为轴承的等效动负荷。
(2)疲劳寿命:考虑到实际工况下,轴承受到周期性载荷的作用,会出现疲劳破坏和寿命削减现象。
因此,疲劳寿命也是轴承寿命计算的重要方法。
疲劳寿命计算公式:Lh=(C/P)p×L10基准其中,Lh为疲劳寿命,C为基本额定动载荷,P为轴承实际应力,p 为疲劳指数,L10基准为基准额定寿命。
3.轴承寿命的实验数据统计为了得到准确的轴承寿命预测结果,需要根据实际工况下的轴承寿命进行数据的统计处理。
通常的数据统计方法包括寿命试验、故障统计和故障分析等。
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、额定寿命与额定动载荷1、轴承寿命在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿命。
由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿命长短也不相同。
若以统计寿命为1单位,最长的相对寿命为4单位,最短的为0.1-0.2单位,最长与最短寿命之比为20-40倍。
为确定轴承寿命的标准,把轴承寿命与可靠性联系起来。
2、额定寿命同样规格(型号、材料、工艺)的一批轴承,在同样的工作条件下使用,90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。
3、基本额定动载荷为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时,所能承受的最大载荷为基本额定动载荷,以C表示。
也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。
对于基本额定动载荷(1)向心轴承是指纯径向载荷(2)推力球轴承是指纯轴向载荷(3)向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量二、轴承寿命的计算公式:洛阳轴承厂以208轴承为对象,进行大量的试验研究,建立了载荷与寿命的数字关系式和曲线。
式中:L10--轴承载荷为P时,所具有的基本额定寿命(106转)C--基本额定动载荷Nε--指数对球轴承:ε=3对滚子轴承:ε=10/3P--当量动载荷(N)把在实际条件下轴承上所承受的载荷: A、R ,转化为实验条件下的载荷称为当量动载荷,对轴承元件来讲这个载荷是变动的,实验研究时,轴承寿命用106转为单位比较方便(记数器),但在实际生产中一般寿命用小时表示,为此须进行转换L10×106=Lh×60n所以滚动轴承寿命计算分为:1、已知轴承型号、载荷与轴的转速,计算Lh;2、已知载荷、转速与预期寿命,计算C ,选取轴承型号。
通常取机器的中修或大修界限为轴承的设计寿命,一般取Lh'=5000,对于高温下工作的轴承应引入温度系数ftCt=ftCt ≤120 125 150 200 300ft 1 0.95 0.90 0.80 0.60上两式变为:对于向心轴承对于推力轴承三、当量动载荷P的计算在实际生产中轴承的工作条件是多种多样的,为此,要把实际工作条件下的载荷折算为假想寿命相同的实验载荷--当量载荷。
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。
轴承使用寿命计算通用轴承寿命计算:ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=P C n L h 6010610 (1) h L 10——基本额定寿命(h )C ——基本额定动载荷(N )P ——当量动载荷(N )N ——转速(r/min ,这里值暂取30)ε——寿命指数(球轴承取3,滚子轴承取10/3)其中当量载荷: P=X*Fr + Y*Fa (2)P 为当量动载荷Fr 轴承所受的径向载荷(N)Fa 轴承所受的轴向载荷(N)X 径向动载荷系数Y 轴向动载荷系数对悬臂轴承进行受力分析:上轴承6013-2Z 受到全部悬臂的重力以及径向力,下轴承6012-2Z 仅受到水平径向力。
根据力矩平衡,可以得出:对于6013-2Z :Fa = (∑Gi*Li)/h = 6620NFr = ∑Gi =1190N对于6012-2Z ::Fa = (∑Gi*Li)/h = 6620NFr = 0N(一)、轴承型号:GB/T 296 6013-2Z ,深沟球轴承,两侧间隙密封。
基本尺寸:基本额定静载荷:Cor = 24.8KN基本额定动载荷:Cr = 32KN查询工具书数值,带入公式计算,由Fa/Fr<e ,并根据Fa/Cor ,可以得到X 、Y 的值分别为1、0。
算出当量动载荷,带入公式: P=X*Fr + Y*Fa =0*1190+1*6620=6620Nε⎪⎭⎫ ⎝⎛=P C n L h6010610=361066203200030*6010⎪⎭⎫ ⎝⎛=h L ≈62748h(二)轴承型号:GB/T 296 6012-2Z ,深沟球轴承,两侧间隙密封。
图同上。
基本额定静载荷:Cor = 24.2KN基本额定动载荷:Cr = 31.5KN查询工具书数值,带入公式计算,由Fa/Fr>e ,并根据Fa/Cor ,可以得到X 、Y 的值分别为1、0。
算出当量动载荷,带入公式: P=X*Fr + Y*Fa =0*0+1*6620=6620Nε⎪⎭⎫ ⎝⎛=P C n L h 6010610=361066203150030*6010⎪⎭⎫ ⎝⎛=h L ≈59852h 摩擦力矩的计算:M ≈μ(d/2)F ,深沟球轴承μ值(0.0015~0.003)6013-2Z : M1=0.003*0.035*6620=0.6951NM6012-2Z : M2=0.003*0.03*6620 =0.5958NMM=M1+M2=0.6951+0.5958=1.2909NM在2400mm ,和500mm 处,推动转臂所需的力为:0.54N 、2.6N机械手受力分析一、自重夹取若四爪平衡受力,则重力有四爪平均分配。
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。
在实际工程设计和维护中,轴承的寿命计算程序需要结合轴承的使用环境、润
滑方式、安装维护等因素进行综合考虑。
只有综合考虑这些因素,才能准确地计算轴承的寿命,从而保证机械设备的性能和可靠性。
总之,轴承的寿命计算公式程序是工程设计和维护中的重要工具。
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。
同时,轴承的寿命计算还需要考虑到轴承的使用环境、润滑方式、安装维护等因素。
只有综合考虑这些因素,才能准确地计算轴承的寿命,从而保证机械设备的正常运转。