滚动轴承设计计算

滚动轴承是一种常见的旋转机械零部件，它承担着重要的转动功能。

在滚动轴承工作过程中，如果遇到内外圈都旋转的故障，就需要对其特征频率进行计算和分析。

本文将介绍滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算公式，希望能够为相关领域的研究和实践提供帮助。

一、滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算公式1. 滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率公式如下：f = (P/2) * (1 - (d/D)) * (n/60)其中，f为故障特征频率，P为滚动体的数量，d为滚动体直径，D为滚动道直径，n为转速。

2. 在计算滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率时，需要注意以下几点：(1) 滚动体的数量对故障特征频率有影响，一般来说，滚动体数量越多，故障特征频率越高。

(2) 滚动体直径和滚动道直径的比值(d/D)也会影响故障特征频率，当d/D接近1时，故障特征频率较低；当d/D远离1时，故障特征频率较高。

(3) 转速的变化会直接影响到故障特征频率的计算，转速越高，故障特征频率越高。

二、滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算实例分析以某型号滚动轴承为例，其内外圈都旋转的故障特征频率计算如下：1. 已知数据：滚动体数量P=14，滚动体直径d=6mm，滚动道直径D=20mm，转速n=1800rpm。

2. 按照公式进行计算：f = (14/2) * (1 - (6/20)) * (1800/60) = 7 * 0.7 * 30 = 1470Hz。

通过以上实例分析可知，滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率为1470Hz。

这个特征频率对于故障诊断和预防具有重要意义，需要在相关实际应用中加以重视。

三、滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算公式的应用意义滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算公式的应用意义主要体现在以下几个方面：1. 故障诊断和预防：通过计算故障特征频率，可以帮助实现滚动轴承内外圈都旋转故障的诊断和预防工作，及早发现并解决故障问题，提高设备的可靠性和稳定性。

第十八章滚动轴承§18-1 滚动轴承的结构及类型一、滚动轴承的结构滚动轴承一般是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成(图18-1)。

通常内圈随轴颈转动，外圈装在机座或零件的轴承孔内固定不动。

内外圈都制有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿滚道滚动。

保持架的作用是把滚动体沿滚道均匀地隔开，如图18-2所示。

图18-1滚动轴承结构图18-2滚动轴承运动滚动体与内外圈的材料应具有高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性。

一般用含铬合金钢制造，经热处理后硬度可达HRC61~65，工作表面须经磨削和抛光。

保持架一般用低碳钢板冲压制成，高速轴承多采用有色金属或塑料保持架。

与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小，起动灵敏、效率高、润滑简便和易于互换等优点，所以获得广泛应用。

它的缺点是抗冲击能力较差，高速时出现噪声，工作寿命也不及液体摩擦的滑动轴承。

由于滚动轴承已经标准化，并由轴承厂大批生产，所以，使用者的任务主要是熟悉标准、正确选用。

图18-3给出了不同形状的滚动体，按滚动体形状滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承。

滚子又分为长圆柱滚子、短圆柱滚子、螺旋滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针等。

图18-3 滚动体的形状二、滚动轴承的类型滚动轴承常用的类型和特性，见表18-1。

由于结构的不同，各类轴承的使用性能如下。

1．承载能力在同样外形尺寸下。

滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.5~3倍。

所以，在载荷较大或有冲击载荷时宜采用滚子轴承。

但当轴承内径d 20mm时，滚子轴承和球轴承的承载能力已相差不多，而球轴承的价格一般低于滚子轴承，故可优先选用球轴承。

2．接触角接触角是滚动轴承的一个主要参数，轴承的受力分析和承载能力等与接触角有关。

表18-2列出各类轴承的公称接触角。

滚动体套圈接触处的法线与轴承径向平面（垂直于轴承轴心线的平面）之间的夹角称为公称接触角。

公称接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力也越大。

滚动轴承按其承受载荷的方向或公称接触角的不同，可分为：（1） 径向轴承，主要用于承受径向载荷，其公称接触角从0 到45 ；（2） 推力轴承，主要用于承受轴向载荷，其公称接触角从大于45 到90（表18-2）。

车辆滚动轴承设计方案1. 背景车辆滚动轴承是一种用于减少车辆部件之间摩擦和提高运转效率的重要装置。

在设计车辆滚动轴承时，需要考虑到滑动摩擦、疲劳寿命、承受载荷等相关因素。

因此，设计出符合要求的车辆滚动轴承是确保车辆运行安全的重要一环。

2. 设计要求在设计车辆滚动轴承时，需要满足以下要求：1.承受车辆静态负荷和动态荷载，并且稳定运行；2.抵御高速旋转时产生的力矩；3.缩小内、外滚筒之间的内隙，减小摩擦力；4.提高轴承寿命，缩短维修周期。

根据车辆滚动轴承的设计要求，我们可以选择合适的滚动轴承型号，并做出相应的参数调整，以满足要求。

3. 设计方案在满足以上设计要求的基础上，我们选择了加强型圆锥滚子轴承为设计方案。

具体设计方案如下：3.1 加强型圆锥滚子轴承的具体参数参数数值内径100mm外径180mm宽度46mm3.2 材料选择由于车辆滚动轴承需要承受大的载荷，我们在材料选择上应该选择具有高强度和高刚度的材料。

因此，我们选择了优质合金钢GCr15。

3.3 内隙设计在加强型圆锥滚子轴承的内、外滚筒之间会存在一定的内隙，因此我们应该采取合适的内隙设计，以减小摩擦力。

具体的内隙参数应在滚动轴承的滚动和静态状态下进行计算，并保证在满载运行状态下能够满足内隙要求。

3.4 寿命设计在设计加强型圆锥滚子轴承的寿命时，应考虑到使用环境、转速、加载等因素，选择合适的寿命设计方法。

例如，要根据轴承在不同使用环境下的振动等级、哪些轴承承受了较大的载荷等确定使用轴承的寿命。

4. 结论经过对车辆滚动轴承的设计要求分析和加强型圆锥滚子轴承的详细设计方案设计，我们得出的设计方案可达到满足要求的效果。

但在实际应用中，还应进行系统的性能测试和实际运行情况的收集，以确保滚动轴承的性能和安全性。