《机械设计基础》课程PPT教学课件（讲稿）第十六章 滚动轴承（16.2-16.3）滚动轴承的失效形式与设计准则、滚动轴承的寿命计算

6.2滚动轴承的失效形式与设计准则 1621工作情况分析 16.2.2失效分析与设计准则 16.3滚动轴承的寿命计算 163.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 1632滚动轴承的寿命计算 1633滚动轴承的当量动载荷 1634滚动轴承的静载荷

1 16.2滚动轴承的失效形式与设计准则 16.2.1工作情况分析 16.2.2失效分析与设计准则 16.3滚动轴承的寿命计算 16.3.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 16.3.2滚动轴承的寿命计算 16.3.3滚动轴承的当量动载荷 16.3.4滚动轴承的静载荷

16.2滚动轴承的失效形式与设计准则 1621工作情况分析 (一)轴承工作时轴承元件上的载荷分布 R 2

2 16.2滚动轴承的失效形式与设计准则 （一）轴承工作时轴承元件上的载荷分布 R 16.2.1 工作情况分析

1621工作情况分析 )轴承元件上的载荷及应力的变化 轴向力由滚动体平均分担 载荷 受最大径向载荷的滚动体负载为S F 滚动体 R 20 3 固定套圈

3 （二）轴承元件上的载荷及应力的变化 载荷 滚动体 固定套圈 R 轴向力由滚动体平均分担 受最大径向载荷的滚动体负载为 Fr z F 5 0  16.2.1 工作情况分析

1622滚动轴承失效形式与设计准则 (一)滚动轴承的失效形式 失效形式 对策 1.点蚀 寿命计算 2.塑性变形 静载荷计算,正确使用 3.磨损 润滑,密封 4.元件回火 润滑,散热,限制最高转速 5.元件破裂 正确安装使用 4

4 （一）滚动轴承的失效形式 失效形式 对策 1. 点蚀 寿命计算 2. 塑性变形 静载荷计算，正确使用 3. 磨损 润滑，密封 4. 元件回火 润滑，散热，限制最高转速 5. 元件破裂 正确安装使用 16.2.2滚动轴承失效形式与设计准则

1622滚动轴承失效形式与设计准则 (二)设计准则 转速小于10r/min,静强度计算 转速大于10r/min,寿命计算 高速轴承,寿命计算,校验极限转速

5 16.2.2滚动轴承失效形式与设计准则 （二）设计准则 转速小于10r/min, 静强度计算 转速大于10r/min, 寿命计算 高速轴承，寿命计算，校验极限转速

1631滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 (一)基本额定寿命 在相同的运转条件下,一组轴承中10%的 轴承发生点蚀破坏,而90%的轴承不发生 点蚀破坏前的转数(以106为单位)或小时 数作为轴承的寿命,并将这个寿命称为基 本额额定寿命(L0) 6

6 16.3.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 在相同的运转条件下，一组轴承中10％的 轴承发生点蚀破坏，而90％的轴承不发生 点蚀破坏前的转数（以106为单位）或小时 数作为轴承的寿命，并将这个寿命称为基 本额额定寿命（L10）。 （一）基本额定寿命

1631滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 (二)滚动轴承的基本额定动载荷 轴承的基本额定动载荷为使轴承的基本额 定寿命等于106次的载荷值,用符号C表示。 对于向心轴承、角接触球轴承或圆锥滚子 轴承 径向基本额定动载荷C 对推力轴承轴向基本额定动载荷Ca 7

7 （二）滚动轴承的基本额定动载荷 轴承的基本额定动载荷为使轴承的基本额 定寿命等于106次的载荷值，用符号C表示。 对于向心轴承、角接触球轴承或圆锥滚子 轴承 径向基本额定动载荷Cr 对推力轴承 轴向基本额定动载荷Ca 16.3.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷

1632滚动轴承的寿命计算 LP=C→L0=()107(6-2) P P(kN) 30 25 球轴承ε=3 滚子轴承=10 15 10 12345 15L 01108 转 载荷一寿命曲线 8

8 16.3.2滚动轴承的寿命计算 载荷—寿命曲线 ( ) 10 (16 2) 6 1 0 = r − P C L L P = C   10

1632滚动轴承的寿命计算 L0=(n)10r(16-2) P 6 10 h10 )2[Ln](16-3) 60n p C≥2/60n LhI 10 轴承预期寿命 球轴承8=3 P267表16-3 050 )°滚子轴承:=10 505 9 12345 15L0(106转)

9 ( ) 10 (16 2) 6 1 0 = r − P C L r  ( ) [ ] (16 3) 60 106 1 0 =  h − r h L P C n L   [ ] 10 60 r 6 Lh n C  P 16.3.2滚动轴承的寿命计算 轴承预期寿命 P267表16-3

1633滚动轴承的当量动载荷 载荷系数,P267表16-4 P=f (Xf+ Fa 轴向载荷系数径向载荷系数,P268表16-5 仅能承受径向载荷的轴承N类P=fR 例题 仅能承受轴向载荷的轴承5类P=fA 向心推力轴当量承载荷的计 10

10 16.3.3滚动轴承的当量动载荷 仅能承受径向载荷的轴承N类 P = fpR 仅能承受轴向载荷的轴承 5类 P = fpA P = fp（X Fr+Y Fa） 轴向载荷系数 径向载荷系数，P268表16-5 载荷系数，P267表16-4 例题 向心推力轴当量承载荷的计算