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無錫泰興萊精密軸承有限公司
Wuxi Taixing Lai Precision Bearing Co., Ltd.
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技術(shù)資料
技術(shù)資料
當(dāng)前位置：
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精密軸承的額定載荷及額定壽命
來源:
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作者:徐偉
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發(fā)布時間: 2023-12-10
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| 精密軸承的額定載荷及額定壽命 | ||||||||
| 1. 額定靜載荷 | ||||||||
| 額定靜載荷是指承受最大載荷的滾動體與滾道接觸中心處引起與下列計算接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)闹行妮S向靜載荷或徑向載荷。 | ||||||||
| 調(diào)心球軸承：4600MPa | ||||||||
| 其他球軸承：4200MPa | ||||||||
| 所有滾子軸承：4000MPa | ||||||||
| 在上述接觸應(yīng)力下產(chǎn)生的滾動體和滾道的總永久變形量約為滾動體直徑的0.0001倍。 | ||||||||
| 對于由1套相同的角接觸球軸承組成的軸承組，其額定靜載荷為單套軸承額定靜載荷的1倍。 | ||||||||
| 2. 當(dāng)量靜載荷 | ||||||||
| 2.1 徑向當(dāng)量靜載荷 | ||||||||
| 角接觸球軸承的徑向當(dāng)量靜載荷取下列兩式計算值中的較大者。 | ||||||||
| Por = Xo·Fr + Yo · Fa | ||||||||
| Por=Fr | ||||||||
| 式中： Por--徑向當(dāng)量靜載荷，N | ||||||||
| Xo---徑向靜載荷系數(shù)，見下表 | ||||||||
| Yo---軸向靜載荷系列，見下表 | ||||||||
| Fr---軸承徑向載荷，或者實際軸承載荷的徑向分量，N | ||||||||
| Fa---軸承軸向載荷，或者實際軸承載荷的軸向分量，N | ||||||||
| 角接觸球軸承的系數(shù)Xo和Yo | ||||||||
| 接觸角 | Xo | Yo | ||||||
| 15° | 0.5 | 0.46 | ||||||
| 25° | 0.5 | 0.38 | ||||||
| 圓柱滾子軸承的徑向當(dāng)量靜載荷 | ||||||||
| Por = Fr | ||||||||
| 2.2 徑向當(dāng)量靜載荷 | ||||||||
| 對于60°接觸角的滾珠絲杠支撐軸承，其軸向當(dāng)量靜載荷按照下式計算： | ||||||||
| Poa = 2.3Frtg α + Fa 即 Poa = 4Fr + Fa | ||||||||
| 對于雙向推力角接觸球軸承，其軸向當(dāng)量靜載荷 | ||||||||
| Poa = Fa | ||||||||
| 3. 靜載安全系數(shù) | ||||||||
| 根據(jù)軸承運行的穩(wěn)定性、摩擦的要求以及實際接觸表面的幾何形狀，許可的當(dāng)量靜載荷可以小于、等于或者大于額定靜載荷。但是，對于高速精密軸承，推薦額定靜載荷與當(dāng)量靜載荷的比值應(yīng)不小于3。 | ||||||||
| 4. 額定動載荷 | ||||||||
| 額定動載荷是指一套滾動軸承假想能夠承受的恒定徑向載荷或者恒定的中心軸向載荷，在該載荷作用下滾動軸承的基本額定壽命為一百完轉(zhuǎn)。 | ||||||||
| 對于單列角接觸球軸承，該載荷指引起軸承的套圈相互間產(chǎn)生純徑向位移的載荷的徑向分量。 | ||||||||
| 對于滾珠絲杠支撐軸承，其額定動載荷指引起軸承套圈相互間產(chǎn)生軸向位移的載荷的軸向分量。 | ||||||||
| 5. 當(dāng)量動載荷 | ||||||||
| 5.1 角接觸球軸承的當(dāng)量動載荷 | ||||||||
| Pr = X·Fr + Y · Fa | ||||||||
| 式中： Pr--徑向當(dāng)量動載荷，N | ||||||||
| X---徑向動載荷系數(shù)，見下表 | ||||||||
| Y---軸向動載荷系列，見下表 | ||||||||
| Fr---軸承徑向載荷，或者實際軸承載荷的徑向分量，N | ||||||||
| Fa---軸承軸向載荷，或者實際軸承載荷的軸向分量，N | ||||||||
| 角接觸球軸承的系數(shù)X和Y | ||||||||
| 接觸角 | Fa/Cor | e | Fa/Fr ≤ e | Fa/Fr ＞ e | ||||
| X | Y | X | Y | |||||
| 15° | 0.015 | 0.38 | 1 | 0 | 0.44 | 1.47 | ||
| 0.029 | 0.40 | 1 | 0 | 0.44 | 1.40 | |||
| 0.058 | 0.43 | 1 | 0 | 0.44 | 1.30 | |||
| 0.087 | 0.46 | 1 | 0 | 0.44 | 1.23 | |||
| 0.12 | 0.47 | 1 | 0 | 0.44 | 1.19 | |||
| 0.17 | 0.50 | 1 | 0 | 0.44 | 1.12 | |||
| 0.29 | 0.55 | 1 | 0 | 0.44 | 1.02 | |||
| 0.44 | 0.56 | 1 | 0 | 0.44 | 1.00 | |||
| 0.58 | 0.56 | 1 | 0 | 0.44 | 1.00 | |||
| 25° | — | 0.68 | 1 | 0 | 0.41 | 0.87 | ||
| 對一組有預(yù)載的角接觸球軸承： | ||||||||
| （1）若軸承僅承受外部徑向載荷，則Fa值即為預(yù)載荷值Fao。 | ||||||||
| （2）若軸承承受外部的徑向和軸向聯(lián)合載荷Fr′和Fa′ | ||||||||
| 當(dāng)該組軸承為剛性預(yù)載，如果Fa′ ≤ 3Fao,則 Fa= 2/3 Fa′+Fao | ||||||||
| 如果Fa′ ＞ 3Fao, Fa=Fa′ | ||||||||
| 當(dāng)該組軸承為彈性預(yù)緊，則 Fa=Fa′+Fao | ||||||||
| 圓柱滾子軸承的徑向當(dāng)量動載荷： | ||||||||
| Pr=Fr | ||||||||
| 5.2 軸向當(dāng)量動載荷 | ||||||||
| 由于滾珠絲杠支撐軸承主要承受的軸向載荷，通常情況下，當(dāng)在徑向Fr′和軸向Fa′載荷聯(lián)合作用時，F(xiàn)r′＜0.47Fa′，因此，滾珠絲杠支撐軸承的軸向當(dāng)量動載荷Pa=Fa′。 | ||||||||
| 6. 基本額定壽命 | ||||||||
| 對于單套滾動軸承或者一組在同一條件下運轉(zhuǎn)的近于相同的滾動軸承，其基本額定壽命是與90%的可靠度、常用的材料和加工質(zhì)量以及常規(guī)的運轉(zhuǎn)條件相關(guān)的壽命。 | ||||||||
| 成組角接觸球軸承的基本額定壽命L10為 | ||||||||
| L10=i2.1[Cr/Pr]3（百萬轉(zhuǎn)） | ||||||||
| 或L10h=i2.1[Cr/Pr]3×106/60n（小時） | ||||||||
| 式中，i— 一組軸承中的軸承套數(shù) | ||||||||
| Cr— 單套軸承的徑向額定動載荷，N | ||||||||
| Pr— 單套軸承的徑向當(dāng)量動載荷，N | ||||||||
| n— 軸承轉(zhuǎn)速，r/min | ||||||||
| 對于雙向推力角接觸球軸承和滾珠絲杠支撐軸承，計算其壽命時，應(yīng)采用軸向載荷。 | ||||||||
| 對于圓柱滾子軸承，其基本額定壽命為 | ||||||||
| L10=[Cr/Pr]10/3（百萬轉(zhuǎn)） | ||||||||
| 或L10h=[Cr/Pr]10/3×106/60n（小時） | ||||||||
| 上述計算的壽命是指軸承的疲勞壽命。對于高速精密主軸軸承，軸承的壽命一般指精度壽命，即軸承精度的保持時間。精密軸承使用一段時間后，由于滾動體、套圈滾道、保持架的磨損，使得軸承精度降低，無法繼續(xù)使用，這時軸承可能還未出現(xiàn)疲勞破壞，但是我們認(rèn)為該軸承壽命已到。因此，計算軸承的疲勞壽命可作為高速精密軸承使用壽命的一個參考依據(jù)。 | ||||||||
| 主軸軸承接觸角度與轉(zhuǎn)速及負(fù)荷之間的關(guān)系：角接觸球軸承角度越大，承載的軸向負(fù)荷就越大，轉(zhuǎn)速就越低；接觸角越小，承載的軸向負(fù)荷就越小，轉(zhuǎn)速就越高，徑向負(fù)荷就越大；例如，同一型號的角接觸球軸承，C角度軸承的剛性就是AC角度軸承剛性的45%左右，配對軸承的剛性主要取決于主軸軸承的配對和預(yù)緊力方面，也取決于軸和軸承座的剛性。預(yù)緊力：主軸軸承預(yù)緊力和接觸角度的關(guān)系類似，都是關(guān)系到主軸軸承性能方面的重要因素之一。一般角接觸軸承預(yù)緊力分3種：輕預(yù)緊A（L）、中預(yù)緊B（M）、重預(yù)緊C（H）。在不同預(yù)緊情況下，預(yù)緊力越大，徑向剛性和軸向剛性都有所提高，主軸溫升也相應(yīng)在加大，壽命和極限轉(zhuǎn)速也相應(yīng)在降低，預(yù)緊力過大會造成軸承噪音大和軸承溝道燒傷等不良問題的發(fā)生。 | ||||||||
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