轴承承载能力
知识概述
利用轴承寿命来选择轴承,就要根据轴承承载能力的参数, 轴承在负荷下以非常低的速度(10转/分钟)运转,并且只要求很短的寿命 (在这种情况下如根据一给定的负荷等效P,那按寿命方程式会计算出一个很低的必要基本额定动负荷C,所以根据寿命来选择的轴承在实际运转时会严重地超负荷); 轴承在转动,而且除了正常的操作负荷外,还得承受重冲击负荷。 当量静负荷: 静负荷必须根据其相应的径向和轴向负荷,计算出当量静负荷。当量静负荷是指作用在轴承上(径向作用于径向轴承上,或轴向作用于推力轴承上),会造成与实际负荷有相同作用的最大滚动体负荷。
当量静负荷Po可以从以下的通用公式得出:Po=XoFr+YoFa
式中在计算Po时,应取用可能会发生的最大负荷,把其相应的径向和轴向负荷代入以上的公式。如果静负荷以不同方向作用在轴承上,其相应径向和轴向负荷的大小会改变。在这些情况下,应使用会产生最大当量静负荷Po的相应径向和轴向负荷。
Po=当量静负荷,KN
Fr=实际径向负荷,KN
Fa=实际轴向负荷,KN
Xo=径向负荷系数
Yo=轴向负荷系数
低转速(一般n<10 r/min) 缓慢地往复摆动 ,在负荷长时间作用下保持静止。轴承承受负荷的同时在缓慢摆动或对中转动;
对于转动中(承受动态应力)或静止状态下的轴承,只在短时间的作用负荷,也必须检查其相关的安全系数,包括冲击负荷或最大负荷。
基本额定静负荷ISO 76:1981标准,相当于负载最重的滚动体与滚道接触的中心位置,其计算接触应力:
自动调心球轴承为4600Mpa
所有其它球轴承为4200Mpa
所有滚子轴承为4000Mpa
在这应力下会造成滚动体和滚道的永久变形,约为滚动体直径的0.0001。对于径向轴承,负荷为纯径向负荷...
轴承可容许的负荷不是取决于材料的疲劳,而是看负荷对轴承滚道造成的永久变形的程度。作用在静止的轴承、或者缓慢摆动的轴承上的负荷, 或者作用在旋转的轴承上的冲击负荷,都会在滚动体上产生压平的表面以及使滚道出现凹陷。 这些改变会对轴承的性能表现造成多大损害, 则取决于具体使用中对轴承的要求。滚道上凹陷的分布可能不规则,也可能与滚动体的位置相对应地均匀分布。如果在几个旋转期间负荷都保持着,那么凹陷会均匀地分布在整个滚道上。轴承的永久性变形会造成振动和噪音并增加摩擦。并且可能加大内部游隙, 或者改变部件之间的配合。因此,为了满足以上任何一个要求,都必须保证永久性的变形不会发生或者只达到一个非常有限的程度;为此,所选择的轴承就要具有足够高的静负荷能力: 高可靠性, 安静运行(如用在电动机中), 无振动操作(如用在机床中) ,恒定的轴承摩擦扭矩(如用在测量仪表和检验设备中), 负荷下低启动摩擦(如用在起重机中) 。根据静负荷能力来选择轴承尺寸时,要用到一个给定的安全系数s0。这个安全系数代表基本额定静负荷C0和轴承等效静负荷P0之间的关系。
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