滚动轴承当量动载荷优化方案

滚动轴承的基本额定动载荷是在一定条件下确定的。对向心轴承，是指承受纯径向载荷；对推力轴承，是指承受轴向载荷。如果作用在轴承上的实际载荷与上述条件不一样，必须将实际载荷换算为与上述条件相同的载荷后，才能与额定动载荷进行比较。换算后的载荷是一种假定的载荷，称为当量动载荷。

当量动载荷可计算为

考虑到轴承的工作情况对轴承寿命的影响，还要引入一个载荷系数。其计算公式为

式中　Fr、Fa——轴承的径向载荷和轴向载荷；

　　　fp——载荷系数，可查表12.10；

　　　X——径向系数；

　　　Y——轴向系数。

　　　X、Y——按两种情况，由表12.12 查出。参数e 反映了轴向载荷对轴承承载能力的影响，其值与轴承类型有关，C0r为径向基本额定静载荷。

对于只承受纯径向载荷的向心轴承。其当量动载荷为

对于只承受纯轴向载荷的推力轴承。其当量动载荷为

表12.13　径向动载荷X 和轴向动载荷系数Y

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注：①式中C0r为轴承径向基本额定静载荷，按轴承型号由手册查取。
②具体数值按不同型号轴承，根据产品目录或有关手册查取。
③e 为判别轴向载荷Fa对当量动载荷P 影响程度的参数。

【任务描述】

在如图12.1（a）所示的直齿圆柱齿轮减速器中，已知高速轴的转速n1=960 r/min，两轴承所受径向载荷分别为FrⅠ=1 500 N，FrⅡ=1 200 N，轴向载荷Fa=520 N，轴承受力图如图12.7 所示，已知高速轴装轴承的两处轴颈为40 mm，要求此对轴承预期工作寿命L′h=20 000 h，传动有轻微冲击，工作温度小于120 ℃高速轴准备选用一对深沟轴承支承，试选择其轴承型号。

图12.7　轴承受力图

【任务分析】

本任务的特点是深沟球轴承同时承受径向载荷和轴向载荷，但由于轴承型号未定C0r的值未定，因此，Fa/C0r、e 及Y 值都无法确定，必须试算。试算的方法有以下3 种：

①预选某一型号的轴承。

②预选某一e 值（或Fa/C0r值）。

③预选某一Y 值。

由于此处轴颈直径已知，现采用预选轴承型号的方法。

【任务实施】

设计计算过程见表12.14。

表12.14　设计计算过程