滚动轴承相关计算
1. 当量动载荷
轴承承受的载荷,虽有单一径向载荷或轴向载荷,但是,实际上却往往是同时承受径向载荷与轴向载荷的联合载荷,而且其大小和方向也会发生变化。
在这种情况下,计算轴承疲劳寿命不能直接采用轴承承受的载荷。为此,就要假定一个在各种旋转条件与载荷条件下,都能保证与轴承实际疲劳寿命等同,大小恒定,且通过轴承中心的假想载荷。这一假想载荷,称为当量动载荷。
设径向当量载荷为𝑃𝑟，径向载荷为𝐹𝑟,轴向载荷为𝐹𝑎,接触角为𝛼，则径向当量载荷与轴承载荷的关系将近似于下列公式：
𝑃𝑟=𝑋𝐹𝑟+𝑌𝐹𝑎………(1)
式中, X:径向载荷系数
Y:轴向载荷系数
轴向载荷系数随接触角而变；滚子轴承接触角恒定，与接触角无关；单列深沟球轴承与角触球轴承的接触角却随着轴向载荷加大而增大。接触角的这种变化，可用基本而定静载荷𝐶0𝑟与轴向载荷𝐹𝑎的比值来表示。为此，在表1中列出了该比值莹莹接触角的轴向载荷系数。
当同时承受径向载荷与轴向载荷、接触角𝛼≠90°时，推力轴承的轴向当量载荷𝑃𝑎为：
𝑃𝑎=𝑋𝐹𝑟+𝑌𝐹𝑎………(2)
2. 三列组合角接触球轴承的当量动载荷
当使用角接触球轴承并要求承受较大轴向载荷时,如图所示,采用3套单列轴承组合的组合方法有3种,分别以联装代号DBD、DFD、DTD来表示。
在计算这种组合轴承的疲劳寿命时,与单列轴承或双列轴承一样,也采用由轴承承受的径向载荷与轴向载荷求出的当量动载何进行计算。
设径向当量载荷为𝑃𝑟，径向载荷为𝐹𝑟,轴向载荷为𝐹𝑎,接触角为𝛼，则径向当量载荷与轴承载荷的关系将近似于下列公式：
𝑃𝑟=𝑋𝐹𝑟+𝑌𝐹𝑎………(1)
式中, X:径向载荷系数
Y:轴向载荷系数
轴向载荷系数,会随着接触角而变化。接角角较小的角接触球轴承在轴向载荷增大时,接触角也会变大。接触角的这一变化.可以用基本额定静载荷𝐶0𝑟与轴向载荷𝐹𝑎的比值来表示。因此、接触角为15°的角接触球轴承,就表示与该比值相应接触角的轴向载荷系数。接触角为25°、30°、40°的角接触球轴承因其接触角的变化对轴向载荷系数的影响可以忽路不计，故而轴向载荷系数视为恒值。
轴承寿命以及计算
00
轴承在承受负荷旋转时，由于套圈滚道面及滚动体滚动面
不断地受到交变负荷的作用，即使使用条件正常，也会因材料
疲劳使滚道面及滚动面出现鱼鳞状损伤（称做剥离或剥落）。
出现这种滚动疲劳损伤之前的总旋转数称做轴承的“（疲
劳）寿命”。
即使是结构、尺寸、材料、加工方法等完全相同的轴承，
在同样条件下旋转时，轴承的（疲劳）寿命仍会出现较大的差
异。
这是因为材料疲劳本身即具有离散性，应从统计的角度来
考虑。
于是就将一批相同的轴承在同样条件下分别旋转时，其中
90%的轴承不出现滚动疲劳损伤的总旋转数称做“轴承的基本额
定寿命”（即可靠性为90%的寿命)。
在以固定的转速旋转时，也可用总旋转时间表示。
但在实际工作时，还会出现滚动疲劳损伤以外的损伤现
象。
这些损伤可以通过做好轴承的选择、安装和润滑等加以避
免。
二、轴承寿命的计算
１、基本额定动负荷
基本额定动负荷表示轴承耐滚动疲劳的能力（即负荷能
力），是指大小和方向一定的纯径向负荷（对于向心轴承）或
中心轴向负荷（对于推力轴承），在内圈旋转外圈固定（或内
圈固定外圈旋转）的条件下，该负荷下的基本额定寿命可达
100万转。向心轴承与推力轴承的基本额定动负荷分别称做径
向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷，用Cr与Ca表示，
其数值录入轴承尺寸表。
２、基本额定寿命
式１表示轴承的基本额定动负荷，当量动负荷及基本额定
寿命之间的关系。
轴承以固定的转速时，用时间表示寿命更为方便，如式２
所示。
另外，对于铁路车辆或汽车等用行车距离(km)表示寿命较多，如式３所示。
因此，作为轴承的使用条件，设当量动负荷为P，转速为
n，则满足设计寿命所需要的轴承基本额定动负荷c可由式４计
算。从轴承表选出满足c值的轴承，即可确定轴承的尺寸。机
械要求的轴承必需寿命请参考表４。
３、根据温度进行的基本额定动负荷的修正与轴承的尺寸稳定
处理
轴承在高温下使用时，材料组织会发生变化、硬度降低，
轴承寿命计算公式合集
轴承是工业生产中常见的零部件，它承担着机械设备中转动部件的支撑和传动功能。而轴承的寿命是决定机械设备运行稳定性和使用寿命的重要因素之一。因此，对于轴承寿命的计算和预测是非常重要的。
在工程领域中，有多种不同的轴承寿命计算公式，这些公式可以根据不同的工况条件和轴承类型进行选择和应用。下面我们将介绍一些常见的轴承寿命计算公式，帮助大家更好地理解和应用。
1. 标准轴承寿命计算公式。
在一般情况下，可以使用以下标准轴承寿命计算公式来进行计算：
L = (C/P)^3 10^6。
其中，L为轴承的额定寿命（单位为小时），C为额定基本动载荷（单位为牛顿），P为等效动载荷（单位为牛顿）。
这个公式适用于一般工况下的滚动轴承，通过计算得到的额定寿命可以作为轴承的使用寿命参考值。
2. 调整系数的轴承寿命计算公式。
对于一些特殊工况下的轴承，可以使用调整系数的轴承寿命计算公式来进行计算：
L = (C/P)^3 a b c 10^6。
其中，a、b、c分别为调整系数，用于考虑轴承在不同工况下的影响因素。例如，a为负载系数，b为转速系数，c为温度系数。
通过引入调整系数，可以更准确地预测轴承在特定工况下的寿命，提高轴承的使用可靠性。 3. 润滑条件下的轴承寿命计算公式。
在润滑条件下，轴承的寿命计算需要考虑到润滑膜的作用，可以使用以下公式进行计算：
L = (C/P)^3 10^6 (f_0 f_1 f_2 f_3)。
其中，f_0、f_1、f_2、f_3分别为润滑系数、清洁度系数、温度系数、载荷系数。
通过考虑润滑条件下的影响因素，可以更准确地预测轴承在润滑状态下的寿命，为轴承的选型和使用提供参考依据。
4. 轴承寿命的修正系数公式。
在实际工程中，轴承的寿命计算还需要考虑到一些修正系数，例如轴承的安装方式、工作环境、振动和冲击等因素。可以使用以下修正系数公式进行计算：
一般转速的滚动轴承计算准则为
1.计算滚动轴承的额定寿命：
滚动轴承的额定寿命是指在标准条件下，滚动轴承达到或超过90%的轴承在特定负荷下的使用寿命。根据滚动轴承的负荷和转速，可以使用L10寿命法则计算出滚动轴承的额定寿命。L10寿命是指在特定负荷下90%的滚动轴承寿命到达或超过的寿命（单位为小时）。根据实际的负荷和转速，可以根据L10寿命公式计算出滚动轴承的额定寿命。
2.计算轴承的额定动载荷：
滚动轴承在旋转过程中会承受从外部施加在滚道上的载荷，因此需要计算滚动轴承的额定动载荷。轴承的额定动载荷是指在轴承的额定寿命下，轴承可以承受的最大动载荷。根据滚动轴承的材料和设计参数，可以计算出滚动轴承的额定动载荷。
3.计算轴承的极限转速：
滚动轴承的极限转速是指轴承在极端条件下，能够承受的最大转速。滚动轴承在高速旋转时，由于离心力的作用，轴承内部会产生很大的应力和热量，因此需要根据轴承的材料和设计参数计算出滚动轴承的极限转速。
4.考虑轴承的摩擦和磨损：
滚动轴承在高速运转中会产生很大的摩擦和磨损，因此需要考虑滚动轴承的摩擦和磨损。根据轴承的设计和工作条件，可以计算出轴承的摩擦和磨损，并选择合适的润滑剂和封闭方式来减少摩擦和磨损。
5.考虑轴承的冷却和润滑： 由于滚动轴承在高速运转中会产生很大的热量，因此需要考虑轴承的冷却和润滑。根据轴承的材料和设计参数，可以计算出轴承的冷却和润滑方式，以保证轴承在高速运转中的正常工作。
总结起来，一般转速的滚动轴承计算准则主要包括计算滚动轴承的额定寿命、额定动载荷和极限转速，考虑轴承的摩擦和磨损以及冷却和润滑等因素。这些计算准则可以帮助设计师选择合适的滚动轴承，并确保轴承在高速运转下的安全和可靠性。
