机械设计滚动轴承寿命计算
基本额定寿命
轴承寿命
(对单个轴承而言)在内、外套圈和滚动体三者之间,任何一个元件出现首次疲劳点蚀之前轴承的总转数或在一恒定转速下的总运转小时数称为(该轴承的)轴承寿命。由于材料性能、加工精度、热处理以及装配质量的不同,其寿命也会相差几倍甚至几十倍。因此,必须确定一个准则才便于对(批量)轴承进行寿命计算,通常规定以基本额定寿命作为(批量)轴承寿命计算的依据。
基本额定寿命
一批同型号的轴承,在相同条件下运转,可靠度为90%,(即包括内、外套圈和滚动体的总量的失效率为10%)之前的寿命定义为这批轴承的基本额定寿命,用L10表示,单位是106r(转);或用一定转速下运转的小时数L10h表示。如这批轴承在可靠度为的90%时,其基本额定寿命为1×106r。
滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号组成,用字母和数字等表示。代号意义如下:
1.基本代号
基本代号用来表明轴承的内径、直径系列、宽度系列和类型,一般最多为五位数,先分述如下:
1)轴承内径用基本代号右起第一、H位数字表示。对常用内径d=20~480mm的轴承内径一般为5的倍数,这两位数字表示轴承内径尺寸被5除得的商数,如04表示d=20mm;12表示d=60mm等等。对于内径为10mm、12mm、15mm和17mm的轴承,内径代号依次为00、01、02和03。对于内径小于10mm和大于500mm轴承,内径表示方法另有规定,可参看GB/T272—93。
2)轴承的直径系列(即结构相同、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列)用基本代号右起第三位数字表示。例如,对于向心轴承和向心推力轴承,0、1表示特轻系列;2表示轻系列;3表示中系列;4表示重系列。推力轴承除了用1表示特轻系列之外,其余与向心轴承的表示一致。
3)轴承的宽度系列(即结构、内径和直径系列都相同的轴承宽度方面的变化系列)用基本代号右起第四位数字表示。当宽度系直径系列的对比列为0系列(正常系列)时,对多数轴承在代号中可不标出宽度系列代号O,但对于调心滚子轴承和圆锥滚子轴承,宽度系列代号0应标出。
直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号。
4)轴承类型代号用基本代号右起第五位数字表示(对圆柱滚子轴承和滚针轴承等类型代号为字母)。
2.后置代号
轴承的后置代号是用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等等。后置代号的内容很多,下面介绍几个常用的代号。
1)内部结构代号是表示同一类型轴承的不同内部结构,用字母紧跟着基本代号表示。如:接触角为15°、25°和40°的角接触球轴承分别用C、AC和B表示内部结构的不同。
2)轴承的公差等级分为2级、4级、5级、6级、6X级和0级,共6个级别,依次由高级到低级,其代号分别为/PZ、/P4‘/PS、/P6、/P6X和/PO。
公差等级中,6X级仅适用于圆锥滚子轴承;0级为普通级,在轮承代号中不标出。
3)常用的轴承径向游隙系列分为1组、2组、0组、3组、4组和5组,共6个组别,径向游隙依次由小到大。o组游隙是常用的游隙组别,在轴承代号中不标出,其余的游隙组别在轴承代号中分别用/CI、/CZ、/C3、/C4、/CS表示。
3.前置代号
轴承的前置代号用于表示轴承的分部件,用字母表示。如用L表示可分离轴承的可分离套圈;K表示轴承的滚动体与保持架组件等等。
实际应用的滚动轴承类型是很多的,相应的轴承代号也是比较复杂的。以上介绍的代号是轴承代号中最基本、最常用的部分,熟悉了这部分代号,就可以识别和查选常用的轴承。关于滚动轴承详细的代号方法可查阅GBT272-93。注:基本代号下面的一至五表示代号自右向左的位置序数。
计算出来安装在低速轴上的的轴承寿命是140年,会不会过大了?
这个肯定过大的,所选用的轴承型号是不合理的。因此,应重新选择轴承型号,并重新校核计算。
每一个轴承都有它的符合国家标准的外形尺寸(非标的除外)。在大多数的情况下,轴径(或轴承内径)是根据机械的设计或其它设计的限制。所以轴承类型及尺寸的选择是根据轴承的内径而决定的。由此,标准轴承的主要尺寸表均根据国家标准内径尺寸而编制的。
标准轴承的尺寸形式繁多,在机械装置设计时最好采用标准轴承(这关系到轴承是否容易采购,这样无论是设计成本还是采购时间甚至是以后的维修更换都是很重要的)轴承的负荷: 施加在轴承上的负荷,其性质、大小、方向是多变的。通常,额定基本负荷在尺寸表上均有显示。但轴向负荷及径向负荷等等,亦是选择适合的轴承重要因素。当球滚子轴承及滚针轴承的尺寸相当时,球滚子轴承通常有较高的负载能力及承受较大的振动及冲击负荷。
二、根据设计要求、确定所需轴承的转速
设计转速值是根据轴承的类型,尺寸,精度,保持架类型,负荷,润滑方式,及冷却方式等因素确定。国标轴承表上列出了标准精度轴承在油润滑及油脂润滑下的允许转速。通常,深沟球轴承、调心球轴承及圆柱滚子轴承都适用于高速运转的场合。
三、根据设计要求、确定所需轴承的等级
轴承尺寸精度及旋转精度是符合国家 标准的设计的。对于要求高精度及高速运转的机械,建议使用P5级或以上精度的轴承,深沟球轴承、向心推力球轴承或圆柱滚子轴承则适用于高运转精度的机械。 刚性,当轴承的滚动体及滚道接触面受压,会产生弹性形变。有些机械需要将弹性形变减至最小。滚子轴承比球轴承产生的弹性形变量小。
四、在某些情况下轴承要施加预压以增加刚性。此程序通常用于深沟球轴承、向心推力球轴承及圆锥滚子轴承 内外圈偏置,轴弯曲,轴或轴承箱公差变化,配合错误都会导致内外圈的偏心。为防止偏心角度过大,自动调心球轴承,自动调心滚子轴承,或调心轴承座是较佳的选择。 嗓音频率及扭距,滚动轴承都是根据高精度标准生产制造的,所以嗓音及扭力小。深沟球轴承、及圆柱滚子轴承适用对于对低嗓音,低扭力有特别要求的场合。
安装及拆卸,某些应用场合需要经常拆卸及安装,以确保可以定期地进行检测及维修。内外圈可以分别安装的轴承如:圆柱轴承,滚针轴承,及圆锥轴承十分适用于此场合。锥孔型的自动调心球轴承及自动调心滚子轴承在轴套的帮助下,同样简化了安装程序。
1、通用画法
当不需要确切地表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特征、结构特征时,可用矩形线框及位于线框中央正立的十字形符号(线宽b)表示滚动轴承(图9-40)。
如需确切地表示滚动轴承的外形,则应画出其断面轮廓,并在轮廓中央画出正立的十字形符号(图9-41)。图示的轴承类型为带偏心套的外球面球轴承。
2、特征画法
如需较形象地表示滚动轴承的结构特征和载荷特性,可采用特征画法。此时可在矩形线框内画出其结构和载荷特性要素的符号,如表9-8中特征画法一栏所示。图中框内长的粗实线符号表示不可调心轴承的滚动体的滚动轴线(调心轴承则用粗圆弧线),粗的粗实线符号表示滚动体的列数和位置(单列画一根粗实线,两列画两跟)。
在垂直于滚动体轴承轴线的投影面的视图上,无论滚动体的形状(球、柱、针等)及尺寸如何,均可按图9-42所示的方法绘制。
扩展资料
基本视图投影规律及位置关系:
基本视图之间与三视图一样,仍然符合“长
对正、高平齐、宽相等”的投影规律,即:
正、俯、仰、后视图“长对正”;
正、左、右、后视图“高平齐”;
俯、左、右、仰视图“宽相等”。
六个视图位置关系须注意的是:在俯、左、仰、右视图中,靠近正视图的一面是物体的后面,远离正视图的一面是物体的前面,此外,正视图和后视图左右位置关系相反.
在实际画图时,一般物体并不需要全部画出六个基本视图,而是根据物体形状的特点和复杂程度,具体进行分析,选择其中几个基本视图,完整、清晰地表达出该物体的形状和结构。