滾動軸承例題.pdf

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例題1： 一軸的兩端各采用一個6310 型深溝球軸承支承,外部 軸向載荷F ae =1450 N,每 個軸承受徑向力F r1 =F r 2 =5800N, 軸轉(zhuǎn)速n = 970 r/min,載荷輕度沖擊,f p =1.2,工作 溫度為150℃,f t = 0.9. 問: 1. 哪個軸承壽命低? 其壽命比 L h1 /L h2 =? 2. 計算壽命低的軸承的工作壽命L h =? 附: 6310 型軸承的有關(guān)數(shù)據(jù): 1 2 F ae DUT-MYL C(N) C 0 (N) F a /C 0 e F a /F r ≤e F a /F r >e X Y X Y 47500 35600 0.025 0.22 1 0 0.56 2.0 0.04 0.24 1.8 0.07 0.27 1.6 0.13 0.31 1.4 0.25 0.37 1.2 0.50 0.44 1.0 DUT-MYL 1端：受徑向力與軸向力 NFXfP rp 6960 222 == ()( ) NFYFXfP arp 6.702914508.1580056.02.1 11111 =+=+= 解（1）求軸向力： NFF aea 1450 1 == 0 2 = a F （ 2）求當(dāng)量動載荷： 2端 : 查表 X 1 =0.56 Y 1 =1.8 壽命公式： 1端軸承壽命低。 查表得：X 2 =1 Y 2 =0 04.0/ 01 =CF a eFF ra >= 25.0/ 11 查表得： 24.0=e 0/ 01 =CF a 21 PP> ε ? ? ? ? ? ? = P Cf n L t h 16670 壽命公式： hL h 3865 6.7029 475009.0 970 16670 3 1 = ? ? ? ? ? ? = ε ? ? ? ? ? ? ? ? = 1 h 16670 L P Cf n t 3=ε 97.0 3 1 2 2 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? = p p L L h h （ 3）求軸承壽命比 壽命比： （ 4）求軸承壽命 例題2 : 擬在軸的兩端反裝兩個角接觸球軸承。已知兩 軸承受到的徑向載荷F r1 =900N和F r2 =1500N，軸向力 Fae=400N，轉(zhuǎn)速n=1000rpm，中等沖擊，要求壽命為 20000小時。若選用7209AC軸承是否合適？ F r2 F r1 Fae F d1 F d2 70000AC軸承,Fd＝0.68Fr 1) 派生軸向力 F d1 ＝0.68F r1 =0.68900 =612N F d2 ＝0.68F r2 =0.681500=1020N 解:1. 求兩軸承的軸向力 2)判斷“松”“緊”端 F d2 +Fae=1020+400=1420>F d1 =612N 軸承1被“壓緊”， 軸承2被“放松” DUT-MYL 3)確定軸向力 軸承1——緊端 : Fa1 =F d2 +Fae＝1020+400=1420 N 軸承2——松端 : Fa2 =F d2 ＝1020 N 2. 計算兩軸承的當(dāng)量動載荷P 1 、P 2 P = f P （XFr＋YFa） 中等沖擊載荷，取fp= 1.5 ； e= 0.68 1)判斷Fa/Fr Fa1/Fr1 =1420/900=1.58>e Fa2/Fr2 =1020/1500=0.68=e DUT-MYL 2) 確定X、Y 由Fa1/Fr1>e，查得 X 1 = 0.41 Y 1 = 0.87 由Fa2/Fr2=e，查得 X 2 = 1 Y 2 = 0 3)計算P 1 、P 2 P 1 = f P （X1Fr1＋Y1Fa1） =1.5(0.41900+0.871420)=2406.6 N P 2 = f P （X2Fr2＋Y2Fa2） =1.5 ( 11500 + 01020 )= 2250 N 3. 計算軸承壽命 額定動載荷：C＝28200 N， ft=1，取P 1 計算： )(4.26815 6.2406 282001 100060 10 60 10 3 66 h P Cf n L t h = ? ? ? ? ? ? =? ? ? ? ? ? = ε 選擇合適。 DUT-MYL 例題3： 軸上裝有兩個圓錐滾子軸承30208（舊7208），如圖所示， 軸承的基本額定動載荷 C=34kN，軸轉(zhuǎn)速 n=2600r/min，軸上 作用力 F R =1500N， F A =825N， f P =1.5，試分析： （1）哪個軸承是危險軸承？ （2）危險軸承的當(dāng)量動載荷 P＝？ （3）若軸承預(yù)期壽命[ L h ]=10000 h，軸承壽命是否滿足 要求？ DUT-MYL e Fa/Fr≤e Fa/Fr>e 派生軸向力 Fd 0.38 X=1，Y =0 X=0.4 Y=1.6 0.313Fr DUT-MYL 解：1）支反力 NF R 500 2 = NFFNFF RdRd 5.156313.0,626313.0 2211 ==== NFF da 626 11 == 則 1為松端，2 為緊端 2）求派生軸向力 : 1 600800 RR FF = NF R 2000 1 = 2 600200 RR FF = 3）求軸向力 : 判斷松緊端 F d1 F d2 21 1451626825 ddA FNFF >=+=+ 松端1軸向力： NFFF dAa 1451 12 =+= 緊端2軸向力： 4) 求當(dāng)量動載荷 ][9684) 3782 34000 ( 2600*60 10 )( 60 10 3 10 6 2 6 hh Lh P C n L <=== ε 0,1 11 == YX NYFXFfP NYFXFfP aRp aRp 3782)1451*6.1500*4.0(5.1)( 3000)02000*1(5.1)( 222 111 =+=+= =+=+= 5） 2軸承的當(dāng)量動載荷較大， 故軸承 2為危險軸承 eFF Ra = 9.2/ 22 6) 求軸承壽命 所以不滿足要求 例4： 一裝有斜齒輪的軸,由一對正裝安裝的 30307型號軸承支承, 軸承所受各力大小:徑向力分別為：F r1 =2710N,F r2 =2000N,軸向 載荷為F ae =900N,軸的轉(zhuǎn)速 n=1500 r/min, 運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊。 要求: 1)說明軸承30307代號的含義; 2)計算軸承的壽命。 附: 30307型軸承的有關(guān)數(shù)據(jù): 派生軸向力 F d =F r /(2Y) 載荷系數(shù)f p =1.2 溫度系數(shù)f t =1 球軸承：ε=3；滾子軸承：ε=10/3 1 2 F ae DUT-MYL 軸承代 號 Co (kN) C (kN) F a /F r ≤e F a /F r >e 判斷系 數(shù) e X Y X Y 30307 44.5 62.2 1 0 0.4 1.9 0.31 DUT-MYL 解:1) 3 0 3 0 7 內(nèi)經(jīng)為35 直經(jīng)為中系列 正常寬度系列 類型代號 :圓錐滾子 2）求派生軸向力 : NYFF rd 713 9.1*2 2710 2/ 11 === NYFF rd 526 9.1*2 2000 2/ 22 === 1 2 F ae F d1 F d2 NFF da 526 22 == 則 1為緊端，2 為松端 3）求軸向力 : 判斷松緊端 12 1426526900 ddae FNFF >=+=+ 松端2軸向力： NFFF daea 1426 21 =+= 緊端1軸向力： 4) 求當(dāng)量動載荷 0,1 11 == YX NYFXFfP NYFXFfP arp arp 2400)020001(2.1)( 4552)14269.127104.0(2.1)( 222 111 =+=+= =+=+= eFF ra >= 526.0/ 11 9.1,4.0 11 == YX eFF Ra <= 263.0/ 22 h P Cf n L t h 67772 4552 622001 1500*60 10 60 10 3 10 6 1 6 = ? ? ? ? ? ? = ? ? ? ? ? ? ? ? = ε 5) 求軸承壽命