轴承寿命计算

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1、、某减速器输入轴由一对6206型深沟球轴承支承，轴的转速n=960r/min，轴上齿轮受力情况如下：切向力73000 N,径向力Fr .1200 n?轴向力Fa = 650 N,在进行结构设计时设定轴向力由右端轴承2承受，齿轮分度圆直径d =40 mm。齿轮中点至两支点距离为50 mm，载荷平稳，常温工作。（已知：C = 19.5kN ； e = 0.26； Fa / Fr岂e时，X =1，丫 = 0； Fa / Fr e 时，X = 0.56 ，丫 =1.71 ;计算中取 fd = 1.1, ft = 1.0）试确定：（1）该轴承内径为多少。（2）若要求轴承寿命 不低于9000小时，试校核是

2、否满足使用要求？Ft5050解：1该深沟球轴承内径为6X 5 = 30mm。（1分）2. 两轴承所受径向载荷（4分）1）轴垂直面支点反力.由力矩平衡条件Frvi=（FrX 50- FaX 20）/100=470NFrV2=（FrX 50+FaX 20）/100= 730N（1 分）2）轴水平面支点反力.由力矩平衡条件FrH1 = FrH2 =Ft/2=1500N（1 分）3）两轴承所受径向载荷Fr ,FrVi - FrHi =1572、（ 1 分）Fr,Fv2 - FRh2 668、（ 1 分）2 .计算当量动载荷（4分）（1）轴承所受轴向载荷为0。-0 : e =0.26 故 X = 1 ,

3、 Y = 0P 产 Fr1 =1572、（ 2 分）（2）轴承所受轴向载荷为Fa2= 650NF a2 650Fr2 _1668= 0.39 e = 0.26故 X = 0.56, Y =1.71P2=XFr2 YFA2 =0.56 16681.71 650 =2045.6乂 （2 分）3. 寿命计算（3分）P2P1,按P2进行寿命计算L10h16667, fTC、；16667,1.0 19500.3（ ） （ ） nfdP2960 1.1 2045.6二11299小时9000小时（2 分）- 3 - # -寿命高于9000h故满足寿命要求.（1分）- # -二、如图所示减速器的一根轴用两个型

4、号为30310的圆锥滚子轴承支承，作用于轴承的径向载荷Fi=8000N，F2=2000N ;齿轮上的轴向力 Fai=2000N，Fa2=1000N ;工作转速n=350r/min。减速器在常温下工作，有中等冲击，试 计算轴承的寿命。已知：温度系数ft=1.0,载荷系数fd=1.5，Cr=130000N ,e=0.35 , s 二土。若 空 e, X=0.4, 丫=1.7。3.4FrFrF A2*1F2卜F A1/解:S1Fr1 _ 80003.4 一 3.4-2353 N20003.4= 588NFA =FA1 -Fa2 =2000 -1000 =1000 N，方向向左如图所示。（3分含方向）

5、（2分含方向）S1F A S2Fr2|?- 4 - # -S1 S2Fa，轴承2压紧（4 分）所以 Fa1 =2353 NFa2 7 Fa =2353 -1000 =1353 N空=2353 =0.29 :：: e, X1 =1 , Y1 =0FM 8000Pri = Fri = 8000 Na2Fr213530.68 : e ,2000X2 =0.4 , Y2 =1.7Pr2 =X2Fr2 Y2Fa2 =0.4 20001.7 1353 =3100 N（3 分）Pri Pr2，按Pr1计算寿命。L10h1n1666rfTCr 10166671 x 130000 话fd Pr1 丿X3501.

6、5 8000- 134000 h（3 分）- 5 - # -三、如图所示，一悬臂的主动锥齿轮轴，在I、H处采用一对角接触球轴承支承。已知锥齿轮上三个分力的大小分别为：切向力Ft = 4000N，径向力Fr = 2000N，轴向力Fa = 1000N，方向如图。轴的转速 n=380 r/min，载荷系数fd = 1.2，温度系数 = 1.0。试求危险轴承的寿命。注：轴承的基本额定动载荷Cr = 25.8 kN, S= e F，e=0.5,Fa /Fr e 时，X = 0.44，丫 = 1.12ni0 s一 150 J- # -解：（1）各分力方向如图所示（1 分）- 6 - # -（2）寿命计算

7、1）计算水平面支反力（水平面只有切向力Ft）:（2分）FixFt （150 60）1504000 210150-5600 NF2xFt601504000 60150=1600 N- # -（2 分）2）计算垂直面支反力（垂直面有径向力Fr和轴向力Fa）:- # - # -F 1yFr（150 60）十人（三）1502000 210-1000 50150Fr 60下（三）1502000 60-1000 50150二 466.67 N- # -（2 分）3）计算轴承上的径向载荷轴承I上的径向载荷：Fr1F F；仝56002 2466.676119.19 N轴承U上的径向载荷：Fr2F2： = 16

8、002 466.672 =1666.67 N（2 分）4）计算派生轴向力Si 二eFri =0.5 6119.19 =3059.6 NS2 =eF2 =0.5 1666.67 =833.33N派生轴向力的方向如图所示。5）计算轴向载荷（2分）S2 Fa =833.33 1000 =1833.33N :：: S3059.6N可以判断轴承U为压紧端，轴承I为放松端。Fa1=3059.6 NFa2-Fa =3059.2 -1000 = 2059.2N(2 分)3059.26119.196）计算当量动载荷X1 , =0R rXjF” YjFa1 =Fr1 =6119.19 NFa2 _ 2059.2F

9、r2 _ 1666.67= 1.236 e ,X2 44, Y2 -1.12- 7 - # -F2 =X2Fr2 Y2Fa2=0.44 1666.67 1.12 2059.2 =3039.63NRR2 , 1轴承为危险轴承= 1902.4h(2 分)7）计算危险轴承的寿命:16667, ftC、；16667“ 1 25800、3( )= x ( ) n fdR 3801.2 6119.19答：危险轴承的寿命为1902.4小时.- # -四、13r5 612 13 14 15- 8 - # -(1) 两边轴承的键多余；(2) 缺少加工面台阶(3) 两边轴承应该面对面安装；2/3(4) 齿轮两边都

10、是轴肩，无法安装齿轮，应改成套筒，但不能高过轴承内圈的(5) 轮毂应长些(6) 轴肩过高(7) 两边轴承的类型不一样(8) 缺密封(9) 缺固定轴承端盖的螺栓(10) 光轴过长，轴承安装困难联轴器缺轴向定位，- 9 -12）联轴器不应与轴承端盖接触13）联轴器上键槽应为通槽，14）键与轴上零件的键槽底之间应有间隙15）键应布置在同一轴线上。- 10 -六、如图所示轴系结构图中，已知齿轮采用油润滑，轴承采用脂润滑，外伸端装有半联轴器。试指出其中错误或不合理 处。（要求用笔在图上圈出，并简要说明设计错误或不合理原 因，不需要改正）解：该轴系存在以下几方面错误或不合理之处(序号如下 图所示)：(1) 弹性挡圈为多余零件，造成过定位；(2) 轴肩过高，不便于拆轴承；(3) 轴的轴肩应在轮毂内，形成过定位；(4) 键太长；(5) 套筒外径太大，不应与外圈接触，不便轴承拆卸;(6) 轴颈太长，轴承装拆不便；(7) 联轴器与轴配合的孔应为通孔；(8) 联轴器无轴向固定；(9) 联轴器无周向固定；(10) 右轴承端盖与轴之间要有间隙，且有密封；(11) 两端缺调整垫片；箱体装轴承端盖面无凸台；- 13 -13）缺挡油环。- # -