西北工业大学：《机械设计》第九章 滚动轴承（2/2）

课后习题 ●91、92、9-7 ●910、9-11、 (注意:手册中轴承型号可能 为旧标准)

1 课后习题 ⚫9-1、9-2、9-7 ⚫9-10、9-11、 （注意：手册中轴承型号可能 为旧标准）

§9.3滚动轴承的载荷分析、失效和设计准则 9.3.1滚动轴承的工作情况分析 1.运动关系:内外圈相对回转;滚动体既自转又公转 2轴承中载荷的分布: 推力轴承F0=Faz 向心轴承,在载荷F的作用下, 根据变形关系,中间滚动体受力 最大,向两边逐渐减小。 ∠QQx 假设下半圈滚动体受力: 球:Fm≈5F/z(9-2) 滚子:Fm≈46F/z9-3) F 2

2 第9章滚动轴承 §9.3 滚动轴承的载荷分析、失效和设计准则 9.3.1滚动轴承的工作情况分析 1.运动关系：内外圈相对回转；滚动体 既自转又公转。 2.轴承中载荷的分布： ⚫ 推力轴承 F0 =Fa /z ⚫ 向心轴承，在载荷Fr 的作用下, 根据变形关系，中间滚动体受力 最大，向两边逐渐减小。 4.6 / (9 3) : 5 / (9 2) max max  −  − F F z F F z r r 滚子： 球 假设下半圈滚动体受力： Fr Fmax Fa

9 9.3.1滚动轴承的工作情况分析 ●角接触轴承的载荷情况:轴向载荷对载荷分布的影 响较大,可能半圈、多半圈或整圈受载。 为保证半圈滚动体 受力,则: F 球轴承 Fa/Fr≈1.22tgo 滚子轴承 F/F≈1.26tgo Fa/Fr=tgB 轴向载荷的利弊? 3

3 第9章滚动轴承 9.3.1滚动轴承的工作情况分析 ⚫ 角接触轴承的载荷情况：轴向载荷对载荷分布的影 响较大，可能半圈、多半圈或整圈受载。 ⚫ 为保证半圈滚动体 受力，则： Pi 球轴承 Fa /Fr1.22tg 滚子轴承 Fa /Fr1.26tg 轴向载荷的利弊？ Fa /Fr = tg Fa Fr

9轴3 9.3.1滚动轴承的工作情况分析 3.轴承元件上的载荷及应力的变化 R 图97内圈(滚动体) 图9-8固定套圈 4

4 第9章滚动轴承 9.3.1滚动轴承的工作情况分析 3. 轴承元件上的载荷及应力的变化 滚动体 R 图9-7 内圈（滚动体） 图 9-8 固定套圈

9轴定 §9.32滚动轴承的失效形式及设计准则 失效形式 设计准贝 点蚀 寿命计算 2.塑性变形 静载荷计算 其它:磨损、烧伤密封;润滑、散热, 限制极限转速 元件破裂 正确安装 5

5 第9章滚动轴承 §9.3.2 滚动轴承的失效形式及设计准则 失效形式 设计准则 1. 点蚀 寿命计算 2. 塑性变形 静载荷计算 元件破裂 正确安装 其它： 磨损 、烧伤 密封；润滑、散热， 限制极限转速

9 §9.4滚动轴承的寿命计算 94.1基本额定寿命和基本额定动载荷 1.基本额定寿命:一批相同的轴承中90% 的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数(以106 为单位)或小时数。基本额额定寿命用L10 或L1o来表示。 7

7 第9章滚动轴承 §9.4 滚动轴承的寿命计算 9.4.1基本额定寿命和基本额定动载荷 1. 基本额定寿命：一批相同的轴承中90％ 的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数（以106 为单位）或小时数。基本额额定寿命用L10 或L10h 来表示

§9.4.1基本额定寿命和基本额定动载荷 2.滚动轴承的基本额定动载荷 标准规定,基本额定寿命等于10转时轴承所能 承受的载荷称为基本额定动载荷,用符号C表示 对于向心轴承,基本额定动载荷指纯径向载荷 对角接触球轴承或圆锥滚子轴承,指使套圈间产 生相对径向位移的载荷的径向分量,称为径向基 本额定动载荷用符号C表示; 对推力轴承,指纯轴向载荷,称为轴向基本额 定动载荷,用符号C表示 C、C可从手册中查出 8

8 第9章滚动轴承 § 9.4.1基本额定寿命和基本额定动载荷 2. 滚动轴承的基本额定动载荷 标准规定，基本额定寿命等于106转时轴承所能 承受的载荷称为基本额定动载荷，用符号C表示。 对于向心轴承，基本额定动载荷指纯径向载荷， 对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，指使套圈间产 生相对径向位移的载荷的径向分量，称为径向基 本额定动载荷用符号Cr表示； 对推力轴承，指纯轴向载荷，称为轴向基本额 定动载荷，用符号Ca表示。 Cr 、Ca可从手册中查出

9派 §9.4.2当量动载荷(轴承的计算载荷) P=f(XF+YF (9-6) 受纯径向载荷的轴承N类 (9-7) 受纯轴向载荷的轴承5、8类P=fF。(9-8) P300: x—径向动载荷系数表9-7 Y轴向动载荷系数表97圆锥滚子轴承 p 冲击载荷系数表9-8 Y=0.4 cot a 9

9 第9章滚动轴承 §9.4.2 当量动载荷（轴承的计算载荷） P = fp（XFr+YFa） （9-6） 受纯径向载荷的轴承N类 P = fpFr （9-7） 受纯轴向载荷的轴承 5、8类 P = fpFa （9-8） P300: x ——径向动载荷系数 表9-7 Y——轴向动载荷系数 表9-7 fp ——冲击载荷系数 表9-8 Y = 0.4cot 圆锥滚子轴承

9冖3 §94.3额定寿命计算 1.基本额定寿命计算 由实验作出轴承的疲劳曲线,图中的曲线方程为 P210=C6=常数 3O P(N) 25 10 )°106r (9-9) 20 P 寿命指数: 球轴承c=3 滚子=10/3 10 载荷一寿命曲线(6208) 10 L10(106转

10 第9章滚动轴承 §9.4.3 额定寿命计算 1. 基本额定寿命计算 由实验作出轴承的疲劳曲线，图中的曲线方程为： 载荷—寿命曲线（6208） ( ) 10 (9 9) 6 1 0 = r − P C L  p  L1 0 = C  = 常数 10 / 3 3 滚子 ＝ 球轴承 ＝ 寿命指数：  

P(kN) 9派 L(y+3 15 §94.3额定寿命计算 1.基本额定寿命计算 L10 E (9-9) P 10C Oh (9-10) 6On P 6OnL C= P 106 N(9-11) 表9-10预期寿命L推荐值 工作温度高于120°时:C=fC温度系数f查表99

11 第9章滚动轴承 §9.4.3 额定寿命计算 1. 基本额定寿命计算 ( ) (9 9) 1 0 = −  P C L ( ) (9 10) 60 106 1 0 = −  P C n L h (9 11) 10 60 6 −  = N nL C P h  工作温度高于120°时：Ct=ftC温度系数 f t查表9-9 表9 −10 预期寿命Lh 推荐值