最新[工学]高职《机械设计基础》课件12ppt课件.ppt

《最新[工学]高职《机械设计基础》课件12ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、[工学]高职《机械设计基础》课件122)轴承基本额定寿命实验证明,轴承的疲劳寿命是相当离散的,即使同一批生产的同一型号的轴承,在完全相同的工作条件下,它们的寿命也不一样,最高寿命与最低寿命可相差20～40倍。对于同型号的一批轴承的寿命,既不以最低寿命为标准,也不以最高寿命为标准,而是将这批轴承放在相同的条件下运转,以其中10%的轴承发生疲劳点蚀,90%的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数或工作小时数作为该型号轴承的寿命,称为基本额定寿命,用L10来表示,单位为106r(106转)。因此,按其基本额定寿命计算选出的轴承,其中可能有10%的轴承提前失效,有9

2、0%的轴承可能达到或超过这一寿命。故对单个轴承来说,能够达到基本额定寿命的可靠性为90%。在各种不同的使用场合,对轴承的可靠度有不同的要求,轴承寿命也不同。要求轴承的可靠度越高,轴承寿命就越低,如图13-23所示。基本额定动载荷分为两类:对主要承受径向载荷的向心轴承(如“6”、“7”、“3”类轴承),为径向基本额定动载荷Cr；对主要承受轴向载荷的推力轴承，为轴向基本额定动载荷Ca。不同型号的滚动轴承有不同的基本额定动载荷值,可查阅设计手册。2.轴承的当量动载荷滚动轴承的基本额定动载荷C,对于向心轴承指纯径向载荷Cr；对于推力轴承则指的是轴向载荷Ca

3、。而轴承工作时往往同时承受径向载荷和轴向载荷,为了和基本额定动载荷在相同条件下比较,进行寿命计算需将实际载荷换算为一假定的载荷,此假定载荷称为当量动载荷,用符号P表示。对向心轴承,P为一假定的径向载荷；对于推力轴承,P则为一假定的轴向载荷。轴承在当量动载荷作用下,其寿命与实际载荷作用下的寿命相同。对于向心轴承,径向当量动载荷Pr与实际载荷的关系为Pr=fp(XFR+YFA)(13-1)当只承受纯径向载荷时,当量动载荷Pr=fpFR(13-2)对于推力轴承,轴向当量动载荷Pa与实际载荷的关系为Pa=fp(XFR+YFA)(13-3)当只承受纯轴向载荷

4、时,当量动载荷Pa=fpFA(13-4)表13-7载荷系数fp3.轴承寿命的计算滚动轴承的载荷与寿命之间的关系曲线如图13-24所示。其曲线方程为PεL10=常数式中,P为当量动载荷,单位为N；L10为基本额定寿命,单位为106r；ε为寿命指数,球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3。当L10=1(即106转)时,轴承当量动载荷就是轴承的基本额定动载荷C,即P=C,则有PεL10=Cε·1=常数因此(13-5)为使用方便,用给定转速n(r/min)下的工作小时数Lh来表示轴承的基本额定寿命,则有(13-6a)当预期寿命L′h已给定,则需轴承应具有的基本

5、额定动载荷C′,可根据式(13-6a)计算得出(13-6b)当轴承温度高于120℃时,基本额定动载荷C值将降低,需引入温度系数(见表13-9)加以修正,此时轴承的基本额定寿命公式为(13-6c)表13-9温度系数ft由式(13-6)计算的轴承寿命Lh应大于轴承设计的预期寿命。当计算的轴承寿命达不到预期寿命时,则应重新选择轴承型号,重新计算。一般可以将机器中修或大修的年限作为轴承的预期寿命。预期寿命通常可取为5000~20000h,表13-10的推荐值可供设计时参考。表13-10轴承预期寿命推荐值4.角接触轴承的轴向载荷以如图13-25所示的滚动轴承

6、组合为例,分析轴承所受的轴向载荷。设轴所受的轴向外载荷为Fa,轴承Ⅰ和轴承Ⅱ分别受到径向载荷FR1和FR2的作用,FR1和FR2产生的内部轴向力为FS1和FS2。现按如下两种情形分析轴承Ⅰ、Ⅱ所受的轴向力。图13-25角接触轴承的轴向力图13-25角接触轴承的轴向力图13-25角接触轴承的轴向力(1)当FS1+Fa＞FS2(见图(c))时,轴有向右移动的趋势,轴承Ⅱ“压紧”,轴承Ⅰ“放松”。由于轴承外圈已被端盖轴向定位,不能右移,因此轴承Ⅱ处应产生平衡反力。根据轴向力平衡条件,轴承Ⅱ的轴向载荷FA2由FS2增大到Fa+FS1；而轴承Ⅰ只受到本身内部

7、轴向载荷FS1的作用,即FA1=FS1FA2=FS1+Fa(2)当FS1+Fa＜FS2(见图(d))时,轴有向左移动的趋势,轴承Ⅰ“压紧”,轴承Ⅱ“放松”。根据轴向力平衡条件,轴承Ⅰ的轴向载荷FA1由FS1增大到FS2-Fa；而轴承Ⅱ只受到本身内部轴向载荷FS2的作用,即FA1=FS2-FaFA2=FS2由上述分析,可将角接触轴承的轴向载荷FA的计算步骤归纳如下:(1)根据轴承的安装形式和所受的载荷,判断全部轴向载荷之合力的指向,找出被“压紧”轴承和“放松”轴承。(2)被“压紧”轴承的轴向载荷等于除本身以外的其他所有轴向载荷的代数和。(3)“放松”

8、轴承的轴向载荷等于本身的内部轴向力。图13-26角接触轴承受力简图13.6.4滚动轴承的静强度计算滚动轴承的静强度计算是为