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2.轴承的额定动载荷及额定寿命2.1基本额定动载荷轴承的额定动载荷是决定额定寿命的主参数,也是确定轴承设计水平的目标函数。
额定动载荷值大,则轴承的承载能力高,或说在相同载荷下,其额定寿命长,设计水平高。
基本额定动载荷:系指一个轴承假想承受一个大小和方向恒定的径向(或中心轴向)负荷,在这一负荷作用下轴承基本额定寿命为一百万转。
根据我国国家标准GB/T6391-1995的规定,现将各类轴承基本额定动载荷的计算公式整理于表2-1中:Cr : 径向基本额定动载荷NCa : 轴向基本额定动载荷Nbm : 材料(真空脱气)和加工质量的额定系数,该值随轴承类型不同而异。
见表2-2fc : 与轴承零件的几何形状、制造精度和材料有关的系数i : 轴承中球或滚子的列数Lwe : 额定载荷计算中用的滚子长度mm即滚子与接触长度最短的滚道间的理论最大接触长度。
正常情况下,或者取滚子尖角之间的距离减去滚子倒角,或者取不包括磨削越程槽的滚道宽度,择其小者。
α: 轴承的公称接触角度Z: 单列轴承中的球或滚子数。
每列球或滚子数相同的多列轴承中每列的球或滚子数Dw : 球直径mmDwe : 额定载荷计算中用的滚子直径mm对于圆锥滚子取滚子端面和小端面理论尖角处直径的平均值。
对于非对称外凸滚子近似地取零载荷下滚子与无挡边滚道间接触点处滚子的直径现将GB/T6391-1995所定的额定系数bm值列于表2-22.2 额定动载荷的修正滚动轴承基本额定动载荷的计算方法适用于优质淬硬钢(系指真空脱气钢),按良好的加工方法制造,且滚动接触表面的形状为常规设计。
超越上述规定,额定动载荷应予修正。
2.2.1 材质轴承钢因冶炼方法不同,材料中夹杂物的大小、分布、含量亦不同。
夹杂物是造成金属材料疲劳裂纹产生的主要成因,是影响滚动轴承疲劳寿命的主要因素。
如采用夹杂物含量高于真空脱气的普通电炉冶炼轴承钢,则轴承的载荷能力将会有不同程度的下降。
当采用诸如真空重熔、电渣重熔等方法冶炼的轴承钢或其它等效材质的钢材时,其夹杂物的含量显著减少,轴承的载荷能力将会得到提高。
圆柱滚子轴承计算案例摘要：1.圆柱滚子轴承的概述2.圆柱滚子轴承的计算方法3.圆柱滚子轴承的安装与维护4.圆柱滚子轴承的性能与应用5.圆柱滚子轴承的计算案例分析正文：一、圆柱滚子轴承的概述圆柱滚子轴承是一种常见的滚动轴承类型，主要用于承受径向和轴向负荷。
与深沟球轴承相比，圆柱滚子轴承承载能力大，适用于低速转动。
但是调心能力差，是圆柱滚子轴承的一个弱点。
在不同心度不是很大的情况下，可以通过增加连接套筒来补偿，从而保证轴承的使用寿命。
二、圆柱滚子轴承的计算方法在计算圆柱滚子轴承时，需要考虑以下因素：1.轴承的类型：根据承受的负荷和转速选择合适的轴承类型，如n 型、nu 型、nn 型和nnu 型等。
2.轴承的尺寸：根据轴和壳体的尺寸，以及轴承的承载能力，选择合适的轴承内径、外径和宽度。
3.轴承的负荷：计算轴承的径向负荷和轴向负荷，以确保轴承在使用过程中的稳定性和安全性。
4.轴承的转速：根据轴承的类型和负荷，计算轴承的极限转速，以确保轴承在高速运转时不会过早磨损。
三、圆柱滚子轴承的安装与维护1.安装：在安装圆柱滚子轴承时，要注意轴承与轴和壳体之间的配合尺寸，以及轴承的安装位置。
同时，要确保轴承的安装平稳，避免轴承在运转过程中产生振动。
2.维护：为了保证圆柱滚子轴承的使用寿命和性能，要定期对轴承进行维护。
包括清洁轴承、检查轴承的磨损和损坏情况，以及更换轴承等。
四、圆柱滚子轴承的性能与应用圆柱滚子轴承具有承载能力大、摩擦系数小、高速性能好等特点，广泛应用于各类机械设备中，如汽车、机床、电机等。
五、圆柱滚子轴承的计算案例分析假设某台机床的主轴需要承受径向负荷为1000N，轴向负荷为500N，转速为1000rpm，要求计算合适的圆柱滚子轴承型号。
根据上述负荷和转速，可选择nn 型或nnu 型圆柱滚子轴承。
以nn 型轴承为例，其内径为60mm，外径为110mm，宽度为22mm。
经计算，该型号轴承的径向负荷能力为1200N，轴向负荷能力为700N，极限转速为1500rpm，满足使用要求。
型号/名称代号计算公式各单位代表的意思单列深沟球轴承6 最小负荷F rm当量动负荷P当量静负荷P0()()23/2rm1001000F mrdnvk=eFrFaYFaXFrPeFrFFPr大于当当//a+=≤=arFFP5.06.0+=Frm = 最小径向负荷，kNkr = 最小负荷系数ν=工作温度下的油粘度，mm2/sn = 转速，r/mindm = 轴承的平均直径=0,5 (d + D)，mme和y取决于F0F a/C o的关系，其中F0为计算系数，F a为轴向负荷，C o为额定静负荷如果P0小于F a，应使用P0=F roF0F a/C o型号/名称代号计算公式各单位代表的意思单列角接触球轴承7 最小轴向负荷F am最小径向负荷F rm当量动负荷P当量静负荷P0()单个和串联配对2ma100000n1000F mOadCk=()()23/2rm1001000F mrdnvk=面对面或背对背配对14.1/57.035.014.1/a大于当当单个或串联FrFaFaFrPFrFFPr+=≤=14.1/93.057.014.1/aa55.0大于当当背对背或面对面FrFaFaFrPFrFFFPr+=≤+=arFFP26.05.0+=单个或串联arFFP52.0+=背对背或面对面Frm = 最小径向负荷，kNFam = 最小轴向负荷，kNCo=基本额定静负荷Ka=最小轴向负荷系数kr = 最小径向负荷系数ν= 工作温度下的油粘度，mm2/sn = 转速，r/mindm = 轴承的平均直径=0,5 (d + D)，mm如果P0小于F a，应使用P0=F ro双列角接触球轴承3...A ()()23/2rm1001000F mrdnvk=四点角接触球轴承QJ ()2ma100000n1000F mOadCk=型号/名称代号计算公式各单位代表的意思自调心球轴承1 轴向负荷承载能力Fap最小负荷P m当量动负荷P当量静负荷P0d003.0FaBp=m01.0CP=eFrFaFaYFrPeFrFFaYFPr大于当当/65.0/a21+=≤+=arFYFP+=Fap =最大允许轴向负荷，kNB=轴承宽度，mmd=轴承内径，mmCo=基本额定静负荷,KNP m=最小当量静负荷,KNY1,Y2,e，Y0产品表中给出型号/名称代号计算公式各单位代表的意思单列圆柱滚子轴承NU/NJ/NUP最小负荷F rm轴向动负荷承载能力Fap当量动负荷P当量静负荷P0()()2rm10046F mrdnnkr+=()r241a10F FKDdnCKp-+=eFrFaYFaFrPeFrFFPr大于当当/92.0/a+=≤=rFP=Frm = 最小径向负荷，kNkr = 最小负荷系数n = 转速，r/minnr = 参考转速，r/mindm = 轴承的平均直径= 0,5 (d +D)，mmFap =最大允许轴向负荷，kNCo=基本额定静负荷,KNFr实际径向轴承负荷，KND\d内径/外径K1\K2=系数K1油润滑1.5，润滑脂时1.0K2油润滑0.15，润滑脂时0.1型号/名称代号计算公式各单位代表的意思单列满装圆柱滚子轴承NCF/NJF最小负荷F rm轴向动负荷承载能力Fap当量动负荷P当量静负荷P0()()2rm10046F mrdnnkr+=()r241a10F FKDdnCKp-+=eFrFaYFaFrPeFrFFPr大于当当/92.0/a+=≤=rFP=Frm = 最小径向负荷，kNkr = 最小负荷系数n = 转速，r/minnr = 参考转速，r/mindm = 轴承的平均直径= 0,5 (d +D)，mmFap =最大允许轴向负荷，kNCo=基本额定静负荷,KNFr实际径向轴承负荷，KND\d内径/外径K1\K2=系数K1油润滑1.0，润滑脂时0.5K2油润滑0.3，润滑脂时0.15型号/名称代号计算公式各单位代表的意思双列满装圆柱滚子轴承NNCL/NNCF/NNC/NNF最小负荷F rm轴向动负荷承载能力Fap当量动负荷P当量静负荷P0()()2rm10046F mrdnnkr+=()r241a10F FKDdnCKp-+=eFrFaFaFrPeFrFFPr大于当当/4.092.0/a+=≤=rFP=Frm = 最小径向负荷，kNkr = 最小负荷系数n = 转速，r/minnr = 参考转速，r/mindm = 轴承的平均直径= 0,5 (d +D)，mmFap =最大允许轴向负荷，kNCo=基本额定静负荷,KNFr实际径向轴承负荷，KND\d内径/外径K1\K2=系数K1油润滑0.35，润滑脂时0.2K2油润滑0.1，润滑脂时0.06型号/名称代号计算公式各单位代表的意思单列圆锥滚子轴承3 最小负荷F rm当量动负荷P当量静负荷P0CC017.0F02.0Frmrm==探索者轴承eFrFaYFaFrPeFrFFPr大于当当/4.0/a+=≤=arFYFP5.0+=Frm = 最小径向负荷，kNC=基本额定动负荷,KNFr实际径向轴承负荷，KN如果P0小于Fro应使用P0=F ro型号/名称代号计算公式各单位代表的意思球面滚子轴承 2 最小负荷P m轴向动负荷承载能力Fap当量动负荷P当量静负荷P0m01.0CP=Bdp003.0Fa=eFrFaFaYFrPeFrFFYFPar大于当当/67.0/a21+=≤+=arFYFP+=Pm = 最小当量负荷，kNFap =最大允许轴向负荷，kNB=轴承宽度，mmd=轴承内径，mmC0=基本额定静负荷,KNFr实际径向轴承负荷，KN型号/名称代号计算公式各单位代表的意思配对单列圆锥滚子轴承3 最小负荷F rm当量动负荷P当量静负荷P0径向负荷F rCC017.0F02.0Frmrm==探索者轴承eFrFaFaYFrPFrFFPr大于当当串联/4.014.1/a2+=≤=eFrFaFaYFrPeFrFFaYFPr大于当当面对面或者背对背/67.0/a12+=≤+=arFYFP+=背对背或面对面arFYFP5.0+=串联r11r F KaLL-=背对背Frm = 最小径向负荷，kNC=基本额定动负荷,KNFr实际径向轴承负荷，KN如果P0小于Fro应使用P0=F roFr径向负荷，KNKr作用在轴上的径向力，KNL两组轴承的几何中心之间的距离L1轴承I的中心位置与径向力Kr的作用点之间的距离A配对轴承中两个轴承的负荷中心之间的距离a1配对的几何中心与径向负荷F r的作用点之间的距离型号/名称代号计算公式各单位代表的意思CARB圆环滚子轴承C 最小负荷F rm当量动负荷P当量静负荷P0rmrm01.0F007.0FCC==满滚子轴承⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=≤≤=≤3.021003.0F2/3.0002.0F3.0/rmrmrrrnnCnnCnn时当时当rFP=rFP=Frm = 最小当量静负荷，kNC0=基本额定静负荷,KNFr=径向负荷，KNn = 转速，r/minnr = 参考转速，r/min型号/名称 代号计算公式各单位代表的意思推力球轴承5最小负荷F am 当量动负荷P 当量静负荷P 0()2m a 1000F n A =Fa P =a F P =0Fam = 最小轴向负荷，kN A=最小负荷系数 n = 转速，r/min一般C 0、A 、Y1、Y2、e 、Y0产品表中给出，如有特殊情况，请于SKF 厂家联系。
圆柱滚子的极限载荷计算圆柱滚子是一种常见的滚动轴承，广泛应用于机械设备中。
在设计和使用圆柱滚子时，极限载荷计算是一个重要的工作，它能帮助我们确定滚子轴承的最大负荷能力，以保证设备的安全运行。
圆柱滚子的极限载荷计算需要考虑多个因素，包括滚子的尺寸、材料强度、接触角度等。
在计算过程中，我们需要用到滚子的基本参数，如直径、长度、接触角等。
这些参数可以通过滚子的设计规格或者实际测量获得。
我们需要计算滚子的基本动载荷，即径向动载荷和轴向动载荷。
径向动载荷是作用在滚子的外圆周上的力，而轴向动载荷是作用在滚子的端面上的力。
根据这两个载荷的大小和方向，我们可以得到滚子的合成动载荷。
接下来，我们需要计算滚子的等效动载荷，即将合成动载荷转化为等效径向载荷和等效轴向载荷。
这个计算过程需要考虑滚子的接触角度和载荷分布情况。
通过将合成动载荷分解为径向和轴向分量，并考虑滚子的接触角度，我们可以得到滚子的等效动载荷。
然后，我们需要确定滚子的基本额定寿命。
基本额定寿命是指在额定载荷下，有90%的滚子可以达到或超过一定的寿命。
根据滚子的等效动载荷和滚子的基本额定寿命，我们可以计算出滚子的额定寿命。
我们需要考虑滚子的安全系数。
安全系数是指滚子的实际寿命与额定寿命之比。
通过将滚子的实际寿命除以额定寿命，我们可以得到滚子的安全系数。
一般来说，安全系数应大于1，以确保滚子能够承受额定载荷并具有足够的寿命。
圆柱滚子的极限载荷计算是一个复杂而重要的工作。
它需要考虑多个因素，包括滚子的尺寸、材料强度和接触角度等。
通过计算滚子的基本动载荷、等效动载荷和基本额定寿命，我们可以确定滚子的最大负荷能力，并通过安全系数来保证设备的安全运行。
在实际设计和使用中，我们应严格按照计算结果来选择和使用圆柱滚子，以确保设备的可靠性和安全性。
圆柱滚子轴承计算案例概述圆柱滚子轴承是一种常见的滚动轴承，具有载荷能力大、刚性高、寿命长等优点。
在工程设计中，正确计算圆柱滚子轴承的关键参数对于轴承的选用和使用具有重要意义。
本文将通过一个计算案例，详细介绍圆柱滚子轴承的计算方法和步骤。
计算案例假设我们需要选用一种适用于某个机械设备的圆柱滚子轴承。
现有以下已知信息： - 轴承的额定动态负荷 C：80000 N - 轴承的额定静态负荷 Co：110000 N - 轴承的额定寿命 L10：1500 小时 - 设备工作条件下的实际动负荷 Fa：60000 N - 设备工作条件下的实际静负荷 Fo：90000 N - 设备工作时间 T：500 小时 - 设备工作条件下的可靠度要求：95%1. 载荷计算根据已知信息，我们可以计算设备工作条件下的动载荷 Fr 和静载荷 Fr，计算公式如下： - 动载荷 Fr = Fa + 1.1 * X * Fr (其中 X 为载荷系数，约等于1) - 静载荷Fr = Fo + 1.1 * X * Fr代入已知值可得： - 动载荷 Fr = 60000 + 1.1 * 1 * Fr - 静载荷 Fr = 90000 + 1.1 * 1 * Fr解方程可得 Fr 的值： - Fr = 60000 + 1.1 * 1 * Fr - Fr - 1.1 * Fr = 60000 - Fr * (1 - 1.1) = 60000 - Fr * (-0.1) = 60000 - Fr = 60000 / (-0.1) - Fr = -600000由于载荷不能为负数，根据实际情况调整载荷值，假设 Fr = 50000 N。
2. 动力因子计算根据已知信息，我们可以计算设备工作条件下的动力因子 Z，计算公式如下： - 动力因子 Z = (Fr / C)^(0.33)代入已知值可得： - 动力因子 Z = (50000 / 80000)^(0.33)计算结果为 Z = 0.829。
柱塞泵轴承介绍DHK高性能柱塞泵轴承在保持设备的运行稳定性的前提下，进一步降低后期维护保养成本，满足了客户替代进口轴承的需求，现已被众多液压泵生产企业广泛使用，并受到了一致的好评。
一，月牙轴承，主要应用于A4V、A4VTG、A10V、A11V 等系列柱塞泵。
产品特性：1，月牙轴承由一个月牙外圈和一月牙保持架、滚子组件组成，是可分离型的摆动轴承，保持架上设置有限制保持架相对轴承外圈圆周方向旋转范围的限位装置。
2，优质轴承钢，轴承使用寿命更长。
3，优化的油沟（越程槽）和挡边引导面。
有利于润滑。
4，优化的接触形状以及套圈凸度滚道，更好的补偿对中误差，减少应力集中。
5，优化几何结构的滚道和滚动体提高了承载能力，有效延长使用寿命。
6，严格的滚动体分选，载荷分布更均匀。
7，在精度上控制更加严格，能在较高的转速下稳定的工作，震动噪音小。
8，作用：减少斜盘与泵体的摩擦，减小发热，增加传动效率，转动平稳。
二，RNU和NUP满装自锁圆柱滚子轴承，主要应用于A4V、A10V、A11V等系列柱塞泵。
产品特性：1，NUP结构的满装自锁圆柱滚子轴承由外圈、滚子、内圈组成。
外圈与滚子组成外组件，内圈可以分离，可承受径向载荷，也可以承受一定量的轴向载荷，作为固定端轴承使用。
2，RNU结构的满装自锁圆柱滚子轴承是由外圈与滚子组件的外组件。
由于没有内圈，轴径可以更大，从而提高轴的刚性，而且轴相对轴承座可以作相对移动，可作为自由端轴承使用3，所谓满装，指该类型的轴承没有保持架。
由于没有保持架，能够增加滚动体数量，与相同尺寸的一般圆柱滚子轴承相比，具有更大的载荷容量。
4，所谓自锁，指该类轴承内圈与轴承分离后，滚子在外圈内不散落。
因此该型轴承安装、拆卸方便。
滚子径向自锁后位置稳定，旋转性能良好。
5，与相同尺寸的带有保持器圆柱滚子轴承相比，极限转速较低一些，主要适用于高载荷要求和转速不很高的场合。
径向截面小，可以节省空间。
6，满装自锁圆柱滚子轴承的装配要求高，既要满足轴承的周向游隙，又要满足滚子自锁而不散落，因此滚道尺寸控制更加严格。
轴承的摩擦系数
为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：M=uPd/2
这里,
M：摩擦力矩，mN.m
u：摩擦系数，表1
P：轴承负荷，N
d：轴承公称内径，mm
摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如表１所示。
对于滑动轴承，一般u=0.01-0.02，有时也达0.1-0.2。
各类轴承的摩擦系数u
轴承型式摩擦系数u
深沟球轴承 0.0010-0.0015
角接触球轴承 0.0012-0.0020
调心球轴承 0.0008-0.0012
圆柱滚子轴承0.0008-0.0012
满装型滚针轴承0.0025-0.0035
带保持架滚针轴承0.0020-0.0030
圆锥滚子轴承 0.0017-0.0025
调心滚子轴承 0.0020-0.0025
推力球轴承 0.0010-0.0015
推力调心滚子轴承0.0020-0.0025
由轴承摩擦引起的轴承功率损失可用以下计算公式得出
NR = 1,05 x 10-4 Mn
其中
NR = 功率损失，W
M = 轴承的总摩擦力矩，Nmm
n = 转速，r/min
电机扭矩公式：T=9550*P/n
T：电机转矩N.M
P：电机功率KW
n：转速r/min。
