机械设计(9.5.1)--滚动轴承寿命计算公式

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

滚动轴承计算题

滚动轴承25题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 解：受力分析如图示。 题1答图 1 S 、2 S 方向如图示 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 2．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向负荷R 1=2500N ，R 2=5000N ，作用在轴上的向外负荷F a1=400N,F a2=2400N 。轴在常温下工作，载荷平稳f P =1。试计算轴承当量动负载大小，并判断哪个轴承寿命短些（注：30307轴承的Y=,e=,S=R/(2Y);当A/R>e 时，X=,Y=；当A/R<=e 时，X=1,Y=0） 题2图 解：受力分析如图示。 题2答图 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以11 1 1 1 ()2500P N f P X R Y A = += 因为1P < 2P 所以轴承2寿命短些 3．某齿轮轴由一对30212/P6X 轴承支承，其径向载荷分别为1r F =5200N,2r F =3800N ，方向如图所示。取载荷系数f p =。试计算： 两轴承的当量动负荷P 1、P 2: 1）当该对轴承的预期寿命L h =18000h 时，齿轮轴所允许的最大工作转速N max = 附30212/P6X 轴承的有关参数如下： C r =59250N,e=,X=, Y=,S=Fr/(2Y)

题3图 解：受力分析如图示。 题3答图 （1）1 15200 152922 1.7 r N Y F S = = =? 1 S 、2 S 方向如图示 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以 11 1 1 1 () 1.252006240P N f P X R Y A = +=?= （2）6 ()6010t t h C n P f L ?= 4. 某轴两端各有一个30307轴承支撑，受力情况如图所示。已知：r F =2500N, a F =1000N,载荷系数p F =，试求： 1） 两轴承的当量载荷1P ,2P ； 2） 判别哪个轴承的寿命h L 较短，为什么 注：1）30307轴承，r C =39800N, e C =35200N,附加轴向力2R S Y =； 2） 题4图 解：受力分析如图示。 题4答图 （1）

滚动轴承的寿命计算

滚动轴承的寿命计算 1 基本额定寿命和基本额定动载荷 轴承中任一元件出现疲劳点蚀前的总转数或一定转速下工作的小时数称为轴承寿命。大量实验证明，在一批轴承中结构尺寸、材料及热处理、加工方法、使用条件完全相同的轴承寿命是相当离散的（图1是一组20套轴承寿命实验的结果），最长寿命是最短寿命的数十倍。对一具体轴承很难确切预知其寿命，但对一批轴承用数理统计方法可以求出其寿命概率分布规律。轴承的寿命不能以一批中最长或最短的寿命做基准，标准中规定对于一般使用的机器，以90%的轴承不发生破坏的寿命作为基准。 （1）基本额定寿命 一批相同的轴承中90%的轴承在疲劳点蚀前能够达到或 超过的总转数r L （610转为单位）或在一定转速下工作的小时数()h h L 。 图1 轴承寿命试验结果 可靠度要求超过90%，或改变轴承材料性能和运转条件时，可以对基本额定寿命进行修正。 （2）基本额定动载荷 滚动轴承标准中规定，基本额定寿命为一百万转 时，轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，用字母C 表示，即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作一百万转而不发生点蚀失效的概率为90%。基本额定动载荷是衡量轴承抵抗点蚀能力的一个表征值，其值越大，轴承抗疲劳点蚀能力越强。基本额定动载荷又有径向基本额定动载荷（r C ）和轴向基本额定

动载荷（a C ）之分。径向基本动载荷对向心轴承（角接触轴承除外）是指径向载荷，对角接触轴承指轴承套圈间产生相对径向位移的载荷的径向分量。对推力轴承指中心轴向载荷。 轴承的基本额定动载荷的大小与轴承的类型、结构、尺寸大小及材料等有关，可以从手册或轴承产品样本中直接查出数值。 2 当量动载荷 轴承的基本额定动载荷C （r C 和a C ）是在一定条件下确定的。对同时承受径向载荷和轴向载荷作用的轴承进行寿命计算时，需要把实际载荷折算为与基本额定动载荷条件相一致的一种假想载荷，此假想载荷称为当量动载荷，用字母P 表示。 当量动载荷P 的计算方法如下： 同时承受径向载荷r F 和轴向载荷a F 的轴承 ()P r a P f XF YF =+ （1） 受纯径向载荷r F 的轴承（如N 、NA 类轴承） P r P f F = （2） 受纯轴向载荷a F 的轴承（如5类、8类轴承） P a P f F = （3） 式中：X ——径向动载荷系数，查表1； Y ——轴向动载荷系数，查表1； P f 冲击载荷系数，见表2。 载荷系数P f 是考虑了机械工作时轴承上的载荷由于机器的惯性、零件的误差、轴或轴承座变形而产生的附加力和冲击力，考虑这些影响因素，对理论当量动载荷加以修正。 表中e 是判断系数。0/a r F C 为相对轴向载荷，它反映轴向载荷的相对大小，其中0r C 是轴承的径向基本额定载荷。表中未列出0/a r F C 的中间值，可按线性插值法求出相对应的e 、Y 值。

滚动轴承习题及答案

滚动轴承 一、选择题 11-1．滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示_______。 A．轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件 C．轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置 11-2．滚动轴承的类型代号由________表示。 A．数字B．数字或字母 C. 字母 D. 数字加字母 11-3．________只能承受径向载荷。 A．深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 11-4．________ 只能承受轴向载荷。 A．圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心滚子轴承 11-5．________ 不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心球轴承 11-6．角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而________。 A．增大 B.减小 C．不变D．不定 11-7．有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承，在相等的径向载荷作用下，它们的派生轴向力Sa和Sb相比较，应是________。 A．Sa ＞Sb B．Sa = Sb C．Sa ＜Sb D．大小不能确定 11-8．若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为________的轴承。 A．1或2 B．3或7 C．N或NU D．6或NA 11-9．一根用来传递转矩的长轴，采用三个固定在水泥基础上支点支承，各支点应选用的轴承类型为________。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 11-10．跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用________ 。

滚动轴承的选择及校核计算

滚动轴承的选择及校核计算根据根据条件，轴承预计寿命 16×365×8=48720小时 1、计算输入轴承 （1）已知nⅡ=458.2r/min 两轴承径向反力：F R1=F R2=500.2N 初先两轴承为角接触球轴承7206AC型 根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力 F S=0.63F R则F S1=F S2=0.63F R1=315.1N (2) ∵F S1+Fa=F S2 Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端 F A1=F S1=315.1N F A2=F S2=315.1N (3)求系数x、y F A1/F R1=315.1N/500.2N=0.63 F A2/F R2=315.1N/500.2N=0.63 根据课本P263表（11-8）得e=0.68 F A1/F R1

根据手册得7206AC型的Cr=23000N 由课本P264（11-10c）式得 L H=16670/n(f t Cr/P)ε =16670/458.2×(1×23000/750.3)3 =1047500h>48720h ∴预期寿命足够 2、计算输出轴承 (1)已知nⅢ=76.4r/min Fa=0 F R=F AZ=903.35N 试选7207AC型角接触球轴承 根据课本P265表（11-12）得F S=0.063F R,则 F S1=F S2=0.63F R=0.63×903.35=569.1N (2)计算轴向载荷F A1、F A2 ∵F S1+Fa=F S2 Fa=0 ∴任意用一端为压紧端，1为压紧端，2为放松端 两轴承轴向载荷：F A1=F A2=F S1=569.1N (3)求系数x、y F A1/F R1=569.1/903.35=0.63 F A2/F R2=569.1/930.35=0.63 根据课本P263表（11-8）得：e=0.68 ∵F A1/F R1

滚动轴承复习题综述

滚动轴承复习题 简答题 1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？ 答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。 2.问：常用的滚动体有哪些？ 答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。 3.问：保持架的主要作用是什么？ 答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。 4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？ 答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。 5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？ 答：调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？ 答：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。 7.问：什么是轴承的寿命？

答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同。 8.问：滚动轴承的失效形式主要有哪几种？ 答：主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。 9.问：什么是轴承的基本额定寿命？ 答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。 10.问：什么是轴承的基本额定动载荷？ 答：使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，用Ca表示。 11.问：什么是轴承的当量动载荷？ 答：滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，在进行寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示。 12.问：滚动轴承为什么要进行静载荷计算？ 答：静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时，作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在静载荷下产生过大的接触应力和永久变形，需进行静载荷计算。 13.问：滚动轴承寿命计算式中，为什么球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值？ 答：因为滚子轴承理论上为线接触，而球轴承为点接触，前者承载能力较高，故ε值较大，轴承寿命较高。

滚动轴承地寿命计算

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 r 2．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 a 3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r+Y F a X——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

滚动轴承习题28289

第16章滚动轴承 一、选择题 [1]在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为（）。 A、10% B、80% C、90% D、99% [2]型号为6310的滚动轴承，其类型名称为（） A、深沟球轴承 B、调心球轴承 C、滚针轴承 D、圆锥滚子轴承 [3]一般来说，（）更能承受冲击。 A、滚子轴承 B、球轴承 [4]在轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量动载荷指的是轴承所受的（）。 A、与径向载荷和轴向载荷等效的假想载荷 B、径向载荷和轴向载荷的代数和 C、径向载荷 D、轴向载荷 [5]某轴承的基本额定动载荷下工作了106转时，其失效概率为（）。 A、90% B、10% C、50% D、60% [6]滚动轴承的公差等级代号中，（）级代号可省略不写。 A、2 B、0 C、6 D、5 [7]内部轴向力能使得内、外圈产生（）。 A、分离的趋势 B、接合更紧的趋势 C、转动的趋势 [8]从经济观点考虑，只要能满足使用要求，应尽量选用（）轴承。 A、球 B、圆柱 C、圆锥滚子 D、角接触 [9]只能承受轴向载荷而不能承受径向载荷的滚动轴承是（）。 A、深沟球轴承 B、推力球轴承 C、圆锥滚子轴承 D、圆柱滚子轴承 [10]一般转速的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀，因此应进行轴承的（）。 A、寿命计算 B、静强度计算 C、硬度计算 D、应力计算 [11]当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用（）。 A、深沟球轴承 B、圆锥滚子轴承 C、角接触球轴承 [12]滚动轴承62312中轴承的内径为（） A、12㎜ B、60㎜ C、23㎜ [13]代号为（）的轴承，能很好的承受径向载荷和轴向载荷的综合作用。 A、30210 B、6210 C、N1010 D、22210 [14]下列滚动轴承密封装置（）是属于接触式密封。 A、毡圈密封 B、缝隙密封 [15]轴承在基本额定动载荷作用下，运转106转时，发生疲劳点蚀的概率为（）。 A、10% B、50% C、70% D、90% [16]滚动轴承的额定寿命是指（）。 A、在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 B、在标准试验载荷作用下，轴承所能达到的寿命 C、在一批同型号、同尺寸的轴承进行寿命试验中，95%的轴承所能达到的寿命 D、在一批同型号、同尺寸的轴承进行寿命试验中，破坏率达到10%时所对应的寿命 [17]滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示（）。

机械设计-滚动轴承习题与参考答案

习题与参考答案 一、选择题 从下列各小题给出的A、B、C、D答案中任选一个： 1 若转轴在载荷作用下弯曲较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为的轴承。 A. 1或2 B. 3或7 C. N或NU D. 6或NA 2 一根轴只用来传递转矩，因轴较长采用三个支点固定在水泥基础上，各支点轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 3 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合。 A. 均为基轴制 B. 前者基轴制，后者基孔制 C. 均为基孔制 D. 前者基孔制，后者基轴制 4 为保证轴承内圈与轴肩端面接触良好，轴承的圆角半径r与轴肩处圆角半径r1应满足的关系。 A. r=r1 B. r＞r l C. r＜r1 D. r≤r l 5 不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 角接触球轴承 C. 深沟球轴承 D. 圆柱滚子轴承 6 只能承受轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心球轴承 7 通常应成对使用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承 8 跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 调心滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 9 不是滚动轴承预紧的目的。 A. 增大支承刚度 B. 提高旋转精度 C. 减小振动噪声 D. 降低摩擦阻力 10 滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承能达到的寿命。 A. 99％ B. 90％ C. 95％ D. 50％

11 适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 角接触球轴承 D. 调心轴承 12 角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角 的增大而。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 13 某轮系的中间齿轮（惰轮）通过一滚动轴承固定在不转的心轴上，轴承内、外圈的配合应满足。 A. 内圈与心轴较紧、外圈与齿轮较松 B. 内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧 C. 内圈、外圈配合均较紧 D. 内圈、外圈配合均较松 14 滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示。 A. 轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件 C. 轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置 15 滚动轴承的类型代号由表示。 A. 数字 B. 数字或字母 C. 字母 D. 数字加字母 二、填空题 16 滚动轴承的主要失效形式是和。 17 按额定动载荷计算选用的滚动轴承，在预定使用期限内，其失效概率最大为。 18 对于回转的滚动轴承，一般常发生疲劳点蚀破坏，故轴承的尺寸主要按计算确定。 19 对于不转、转速极低或摆动的轴承，常发生塑性变形破坏，故轴承尺寸应主要按计算确定。 20 滚动轴承轴系支点轴向固定的结构型式是：（1）；（2）；（3）。 21 轴系支点轴向固定结构型式中，两端单向固定结构主要用于温度的轴。 22 其他条件不变，只把球轴承上的当量动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命是原来的。 23 其他条件不变，只把球轴承的基本额定动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命是原来的。 24 圆锥滚子轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的。 25 滚动轴承内、外圈轴线的夹角称为偏转角，各类轴承对允许的偏转角都有一定的限制，允许的偏转角越大，则轴承的性能越好。 三、问答题 26 在机械设备中为何广泛采用滚动轴承？ 27 向心角接触轴承为什么要成对使用、反向安装？ 28 进行轴承组合设计时，两支点的受力不同，有时相差还较大，为何又常选用尺寸相同的轴

滚动轴承计算题(30题)

滚动轴承30题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=0.4T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 解：受力分析如图示。 2V 题1答图 1150100 300 700150360100470300 r A v N F F R ?+?= ?+?== 21700470230v r v N R F R =-=-= 2111 189094522 H H r N R R F == =?= 1R = 2R = 1 10.4S R = 220.4S R = 1 S 、2S 方向如图示 1 2400360782A N S S F +=+=> 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。

1 21 1422,782A N N S S A A F ===+= 2．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承，轴承上所受的径向负荷R 1=2500N ，R 2=5000N ，作用在轴上的向外负荷F a1=400N,F a2=2400N 。轴在常温下工作，载荷平稳f P =1。试计算轴承当量动负载大小，并判断哪个轴承寿命短些？（注：30307轴承的Y=1.6,e=0.37,S=R/(2Y);当A/R>e 时，X=0.4,Y=1.6；当A/R<=e 时，X=1,Y=0） 题2图 解：受力分析如图示。 题2答图 1 1250078122 1.6N Y R S = = =? 225000 156322 1.6 N Y R S ===? 2 1 1 278124004002781a a N S S F F +-=+-=> 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 1 1211 1781,2781a a N N S S A A F F ===+-= 11 781 0.312500 e A R = =< 22 2781 0.565000 e A R = =< 所以 1 1 1 1 1 ()2500P N f P X R Y A = += 2 2 2 2 2 ()6450P N f P X R Y A = += 因为1P < 2P 所以轴承2寿命短些

机械设计滚动轴承计算题

如图所示的轴系，已知轴承型号为30312，其基本额定动载荷C r=170000N，e=0.35；F r1=11900N，F r2=1020N，F ae=1000N，方向如图所示；轴的转速n=980r/min；轴承径向载荷系数和轴向载荷系数为：当F a/ F r≤e时，X=1，Y=0；当F a/ F r>e 时，X=0.4，Y=1.7；派生轴向力F d=F r/(2Y)，Y为F a/F r>e时的Y值。载荷系数f p=1.2，温度系数f t=1。试求轴承的寿命。 F r1F r2 F ae 12

解：（1）画派生轴向力方向 F r1 F r2 1 2 F ae F d1 F d2 （2）计算派生轴向力F d F d1=F r1/（2Y ）=11900/（2×1.7）=3500N F d2=F r2/（2Y ）=1020/（2×1.7）=300N （3）计算轴向力F a F ae + F d1=1000+3500=4500N>300N=F d2 轴承2被“压紧”，轴承1被“放松” F a1=3500N ，F a2=F ae + F d1=4500N （4）计算载荷系数 F a1/ F r1＝3500/11900＝0.294<0.35= e ，所以取X 1＝1，Y 1＝0 F a2/ F r2＝4500/1020＝4.412>0.35=e ，所以取X 2＝0.4，Y 2＝1.7 （5）计算当量动载荷P P 1＝f p (X 1F r1+Y 1F a1)=1.2×(1×11900+0×4444.4)=14280N P 2＝f p (X 2F r2+Y 2F a2)=1.2×(0.4×1020＋1.7×4500)＝9669.6N P =max{P 1，P 2}=14280N （6）计算轴承寿命L h 65518h 1428017000019806010601066h ≈?? ? ?????=??? ??= ε εP C f n L t 2、某轴两端各用一个30208轴承支承，受力情况如图。F r1=1200N ，F r2=400N ，F A =400N ，载荷系数f P =1.2，已知轴承基本额定动负荷C r =34KN ，内部轴向力F S =F r /2Y 。试分别求出两个轴承的当量动载荷。（14分）

滚动轴承的寿命计算

滚动轴承的寿命计算 四．滚动轴承的受载和失效 1．滚动轴承的受载特点 （a）转动圈各点及滚动体的径向载荷及应力分布 （b）固定圈各点的径向载荷及应力分布深沟球轴承的经向载荷分布通用轴承各滚动元件的载荷及应力分布 ⑴对于转动圈及滚动体经过承载区的各点时接触载荷及应力是变化的；而在每一接触点上的接触载荷及应力呈脉动循环的特征；在非承载区不受载； ⑵对于固定圈各点的受载及应力是不等的，而在每一承载点处承载时的接触载荷及应力均呈现同一的脉动循环的特征，只是幅度的值不同； 其中最下端处受载最大其值是，对于深沟球轴承（6类）：F0=（4.37/Z）Fr。 2．滚动轴承的失效形式 ⑴对于正常运转的轴承（10 r/min＜n＜n lim）——内外圈及滚动体的疲劳点蚀； ⑵对于静止不转或转速低（n≤10 r/min）或间歇摆动的轴承——内外圈及滚动体的塑性变形；

⑶内外圈及滚动体的不可避免的摩擦磨损； 3．滚动轴承的设计准则 ⑴对于正常运转的轴承——为防止疲劳点蚀，以疲劳强度计算为依据，进行寿命计算； ⑵对于低速轴承，或承受连续载荷或承受间断载荷而不旋转的轴承，要求控制塑性变形，——进行静强度计算； ⑶对于高速运转轴承——除进行寿命计算，还要验算轴承的极限转速。 五．滚动轴承的设计计算 ㈠类型的选择 滚动轴承是标准件，在机械设计中，要求能正确地选用滚动轴承。首先选择轴承的类型；然后再根据工作条件、使用要求及轴承特性进行相应的计算，并从有关国标中选取合适的型号。 选择轴承的类型时，应考虑以下因素： 1．轴承的载荷 轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。 （1）当载荷较小时，宜选用球轴承；当载荷较大时，宜选用滚子轴承； （2）当只承受径向载荷，选用径向接触轴承（深沟球轴承、圆柱滚子轴承）；当只承受轴向载荷，选用轴向接触轴承； （3）当轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，可根据它们的相对值考虑： ①当轴向载荷比径向载荷小得多时，可选用深沟球轴承； ②当轴向载荷比径向载荷较小时，根据转速（见2．轴承的转速）可选用接触角较小的向心角接触轴承（向心角接触球轴承或圆锥滚子轴承）； ③当轴向载荷比径向载荷大，可选用接触角较大的推力角接触轴承或选用轴向接触轴承与径向接触轴承组合使用。 （4）当有冲击载荷时，宜选择滚子轴承。 2．轴承的转速 在轴承手册中，极限转速是滚动轴承在一定载荷与润滑条件下允许的最高转速，轴承的工作转速应小于极限转速。 高速时（＞1000r/min），应优先选用球轴承。 3．轴承的调心性能

机械设计滚动轴承习题与参考答案1

一、选择题 从下列各小题给出的A、B、C、D答案中任选一个： 1 若转轴在载荷作用下弯曲较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为的轴承。 A. 1或2 B. 3或7 C. N或NU D. 6或NA 2 一根轴只用来传递转矩，因轴较长采用三个支点固定在水泥基础上，各支点轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 3 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合。 A. 均为基轴制 B. 前者基轴制，后者基孔制 C. 均为基孔制 D. 前者基孔制，后者基轴制 4 为保证轴承内圈与轴肩端面接触良好，轴承的圆角半径r与轴肩处圆角半径r1应满足的关系。 A. r=r1 B. r＞r l C. r＜r1 D. r≤r l 5 不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 角接触球轴承 C. 深沟球轴承 D. 圆柱滚子轴承 6 只能承受轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心球轴承 7 通常应成对使用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承 8 跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 调心滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 9 不是滚动轴承预紧的目的。 A. 增大支承刚度 B. 提高旋转精度 C. 减小振动噪声 D. 降低摩擦阻力 10 滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承能达到的寿命。 A. 99％ B. 90％ C. 95％ D. 50％ 11 适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 角接触球轴承 D. 调心轴承 12 角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角 的增大而。

滚动轴承计算习题

欢迎阅读 滚动轴承25题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=0.4T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 1 S 2，作时，所以3．1附 C r =59250N,e=0.35,X=0.4, Y=1.7,S=Fr/(2Y) 题3图 解：受力分析如图示。 题3答图 （1）1 15200 152922 1.7 r N Y F S = = =? 1 S 、2 S 方向如图示

所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以 1 1 1 1 1 () 1.252006240P N f P X R Y A = +=?= （2）6 ()6010t t h C n P f L ?= 4. 某轴两端各有一个30307轴承支撑，受力情况如图所示。已知：r F =2500N, a F =1000N,载荷系数p F =1.1，试求： 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 1A =1S =447N ，2A =1S +a F =1447N 1A /1R = 447 1700=0.263e 所以：1P =1111()p f X R Y A +=1870N 2P =2222()p f X R Y A +=3376N

（2）因为2P >1P 所以轴承2寿命短。 5．如图所示：减速器一根轴用两个型号30310圆锥滚子轴承支承，作用于轴承的径向载荷 1R =8000N ，2R =2000N ；齿轮上的轴向力1a F =2000N ，2a F =1000N ；工作速度n =350r/min 。减速器 在常温下工作，有中等冲击，试计算轴承的寿命h L 。 （已知条件：t f =1，d f =1.5，n f =2，'C =122000N ，e =0.35，X =0.4，Y =1.7，2R S Y = ） 题5图 1S 2S 1S 1S 1A 2A 1A 2A h (60t n P = 612 101122000()603509750 ??? =216585h 6．如图所示：一对7306AC 型角接触球轴承。已知： 1R F =3000N ，2R F =1000N ，a F =500N ，n =1200r/min,载荷平稳，常温下工作，球轴承的寿命。 提示：7036AC 轴承：

机械设计题库滚动轴承

机械设计题库 滚动轴承 一、选择题 1.在各种基本类型的向心滚动轴承中B不能承受轴向载荷。 A、调心球轴承 B、圆柱滚子轴承 C、调心滚子轴承 D、深沟球轴承 2.滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合D。 A.均为基轴制 B.前者基轴制，后者基孔制 C.均为基孔制 D.前者基孔制，后者基轴制 3.B只能承受轴向载荷。 A.圆锥滚子轴承 B.推力球轴承 C.滚针轴承 D.调心球轴承 4.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中B的轴承能达到的寿命。 A.99％ B.90％ C.95％ D.50％ 5.滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示 A。 A.轴承的类型、结构和尺寸 B.轴承组件 C.轴承内部结构变化和轴承公差等级 D.轴承游隙和配置 6.定位滚动轴承的轴肩高度应B滚动轴承内圈厚度，以便于拆卸轴承。 A．大于B．小于 C．大于或等于D．等于 7.某角接触球轴承内径为45mm，精度等级为P0级，宽度系列为窄系列，直径 系列为中系列，接触角为25o，其代号为D。 A.7145 B.6209 C.7209C D.7309AC 8.一般转速、一般载荷工作的正常润滑的滚动轴承其主要失效形式是B。 A.滚动体碎裂 B.滚动体与滚道产生疲劳点蚀 C.滚道磨损 D.滚道压坏

9.代号为30108、30208、30308的滚动轴承的A不相同。 A、外径； B、内径； C、精度； D、类型。 10.滚动轴承基本额定寿命与基本额定动载荷之间具有如下关系。L=（C/P）ε， 其中ε称为寿命指数，对于滚子轴承和球轴承分别为D。 A、3/10和3； B、3/10和10/3； C、10/3和3/10； D、10/3和3。 11.对某一滚动轴承来说，当所受当量动载荷增加时，基本额定动载荷C。 A、增加； B、减小； C、不变； D、可能增大也可能减小。 12.滚动轴承基本代号中尺寸系列代号是由两位数字表示的，前者代表轴承的宽 度系列，后者代表轴承的C系列。 A、滚动体的数目； B、内径； C、直径； D、载荷角。 13.滚动轴承的基本额定寿命是指D。 A、在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命； B、在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命； C、在额定工况和额定动载荷作用下，90%轴承所能达到的寿命； D、同一批轴承在相同条件下进行实验中，90%轴承所能达到的寿命。 14.角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而__A___。 A、增大； B、减少； C、不变； D、不定。 二、填空题 1.代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承，其内径为17mm。 2.对于转动的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀对于不转动、低 速或摆动的轴承，主要失效形式是局部塑性变形对于高速轴承， 发热以至胶合是其主要失效形式。 3.其他条件不变，只把球轴承的基本额定动载荷增加一倍，则该轴承的基本额 定寿命是原来的8倍。 4.对于不转、转速极低或摆动的轴承，常发生塑性变形破坏，故轴承尺寸应主

机械设计基础练习题滚动轴承

一、选择题 1 下列各类轴承中，能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用；而则具有良好的调心作用。（1）圆柱滚子轴承（2）推力球轴承（3）圆锥滚子轴承（4）调心滚子轴承 2 在良好的润滑和密封条件下，滚动轴承的主要失效形式是。 （1）塑性变形（2）胶合（3）磨损（4）疲劳点蚀 3 下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是。 （1）6208 （2）N208 （3）30208 （4）51208 4 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指。 （1）该轴承的使用寿命为106转时，所受的载荷 （2）该轴承的使用寿命为106小时时，所能受的载荷 （3）该轴承的平均寿命为106转时，所受的载荷 （4）该轴承的基本额定寿命为106转时，所能承受的最大载荷 5 按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定使用期限内其破坏的概率最大为。 （1）1% （2）5% （3）10% （4）50% 6进行滚动轴承组合设计时，对长跨距，工作温度变化大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑到。 （1）将一端轴承设计成游动的（2）采用内部间隙可调的（3）轴颈与轴承内圈采用很松的配合 7 同一根轴的两端一支承，虽然承受载荷不同，但常采用一对相同型号的滚动轴承，这是因为除以外的下述其余三点理由。 （1）采用同型号的轴承，采购方便 （2）安装两轴承的座孔直径相同，加工方便 （3）安装轴承的轴颈直径相同，加工方便 （4）一次镗孔能保证两轴承中心线的同轴度，有利于轴承正常工作 8 各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的来选择。 （1）转速n （2）当量动载荷P （3）轴颈圆周速度V （4）内径与转速的乘积dn 9 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是。 （1）只能承受径向载荷（2）单个轴承能承受双向轴向载荷 （3）只能承受轴向载荷（4）能同时承受径向载荷和单向轴向载荷

轴承寿命计算

轴承寿命计算 1、已知条件 根据“一、花键的强度校核”中花键简图和风扇机械参数知： 轴承内径d=50 转速n=2100 径向载荷F r=G风扇+ G轴套=50N 轴向载荷F a=352.6N 要求寿命L h=20000h 2、计算参考依据 《机械设计手册》单行本轴承成大先主编 ISBN 978- 7-122-07140-8 3、选轴承、计算 根据已知条件查《机械设计手册》p7-277 表7-2-66 选择6010轴承单列i=1 C r=22.0kN=22000N C or=16.2kN=16200 N Z=13 D w=9 极限转速=7000n/mim 查《机械设计手册》p7-274 表7-2-65 相对轴向载荷=F a/iZ D w2 即352.6/1×13×92=0.334 继续查表7-2-65 e=0.22 F a/F r=352.6/50≈7＞e 继续查表7-2-65 X=0.56 Y=1.99 根据p7-274 径向当量动载荷和静载荷P r=XF r＋Y F a P o r=0.6F r＋0.5F a 则：P r=0.56×50+1.90×352.6=698.0N P o r=0.6×50+0.5×352.6=206.3N 根据p7-232 公式（7-2-1）C=f h f m f d P/f n f T＜C r公式（7-2-6）C o=S o P o＜C or 查表7-2-23 f h=3.42 查p7-232 f m=1.5查表7-2-24 f n=0.251 查表7-2-25 f d=1.5 查表7-2-26 f T=1.0 P= P r P o= P o r查表7-2-31 S o=1 则：C=3.42×1.5×1.5×698.0/0.251×1=21399 N＜C r=22000N C o=1×206.3=206.3N＜C or=16200 N ∴选择6010轴承能满足寿命20000h的要求。 1

轴承设计寿命计算公式(教学备用)

资料公式c 1 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 ），根据所受径向力、轴向力合成计算； ──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 ）。 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 工作温度/℃ <120 125 150 175 200 225 250 300 f t 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.60

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 载荷性质f p举例 无冲击或轻微冲击 1.0～1.2 电机、汽轮机、通风机、水泵等 中等冲击 1.2～1.8 车辆、机床、起重机、内燃机等 强大冲击 1.8～3.0 破碎机、轧钢机、振动筛等 六、动载荷系数X、Y 表3 深沟球轴承的系数X、Y 资料公式c 2

机械设计题库9滚动轴承

9、滚动轴承40题+23 9.1在基本额定动载荷C 的作用下，滚动轴承的基本而定寿命为610转时，其可 靠度为 C 。 A. 10%； B. 80%； C. 90%； D. 99%。 9.2当要求转速较高时，应选用 C 。 A. 圆锥滚子轴承； B. 滚针轴承； C. 深沟球轴承； D. 圆柱滚子轴承。 9.3滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合 D 。 A. 均为基轴制； B. 前者基轴制，后者基孔制； C. 均为基孔制； D. 前者基孔制，后者基轴制。 9.4对于载荷不大，多支点的支承，以优先选用 A 。 A. 深沟球轴承； B. 角接触球轴承； C. 调心轴承； D. 调心滚子轴承。 9.5 D 不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承； B. 角接触球轴承； C. 深沟球轴承； D. 圆柱滚子轴承。 9.6 B 只能承受轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承； B. 推力球轴承； C. 滚针轴承； D. 调心球轴承。 9.7 B 通常应成对使用。 A. 深沟球轴承； B. 圆锥滚子轴承； C. 推力球轴承； D. 圆柱滚子轴承。 9.8跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用 C 。 A. 深沟球轴承； B. 圆锥滚子轴承； C. 调心滚子轴承； D. 圆柱滚子轴承。 9.9 D 不是滚动轴承预紧的目的。 A. 增大支承刚度； B. 提高旋转精度； C. 减小振动噪声； D. 降低摩擦阻力。 9.10滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中 B 的轴承能达到的寿命。 A. 99％； B. 90％； C. 95％； D. 50％。 9.11 D 适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。 A. 深沟球轴承； B. 圆锥滚子轴承； C. 角接触球轴承； D. 调心轴承。 9.12角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而 A 。 A. 增大； B. 减小； C. 不变； D. 不定。 9.13滚动轴承寿命计算公式为ε)/(P C L =，ε为寿命指数，对于球轴承，ε= B 。 A. 1； B. 3； C. 1/3； D. 10/3。