|
|
发表于 2012-7-4 11:18:47
|
显示全部楼层
要想合理、正确地选择满足需要的轴承，确定轴承的尺寸，必须首先计算出轴承的当量载荷与使用寿命。轴承的载荷，根据载荷方向大致可分为：径向载荷、轴向载荷、复合型载荷；根据载荷作用过程中的性质不同可分为：脉冲、恒定和交变三种形式。轴承额定载荷分为：动载荷和静载荷等。下面对轴承的主要参数[20-21]作简要分析如下。
/ [& O) l4 h$ ]2.3.1 轴承额定载荷3 j; Z* E1 t4 B q' @% z8 w5 H7 E. Z
轴承额定载荷是轴承固定的数值，取决于使用材料的特性，用于特殊载荷作用下选择杆端关节轴承，但其值在不利的工作条件下会减小。可分为：静态额定载荷（Co）和动态额定载荷（C）。$ L E9 L8 f3 H' I1 L
2.3.1.1 静态额定载荷Co(KN)
2 ^: D- Q4 p0 v静态额定载荷Co是杆端在其最薄弱截面上所能承受的没有达到永久变形的最大允许静态载荷。手册中列出的Co值是通过使用合适的材料，在合适的环境温度下对大量的杆端进行拉应力测试的基础上得出的，使用值是测试结果的80%，因此包含了1.25的安全系数。
/ `" Z4 X, S. K) T7 U静载荷Co被用于确定由于插入紧固件而产生轴向最大载荷，具体的计算式为：
p1 w) F7 C. q# k (2.1)! X- C, K0 V% O2 B# {- p
其中： — 轴向载荷，（单位：KN）； — 最大轴向载荷，(单位: KN)；Co — 静态额定载荷，(单位: KN)；a — 轴向载荷系数[25]；a=0.5，适用于GI/GA和GIO/GAO系列；, o" Z( ^ R0 @5 {: ]# {2 M0 f' x+ I, `
a=0.3，适用于其他系列。' X! `% r, Q! ~2 l# o/ c" g
2.3.1.2 动态额定载荷C（KN）
8 k& k I. L- g" Q! k7 l( f动态额定载荷C被用来确定动载条件下，杆端关节轴承的使用寿命。动载包括摆动、旋转和轴向倾斜下的载荷。
% I' q5 B y4 ~2 E在恒载 ， 作用下，动态当量载荷 ：; h- p. q% d/ k$ [' E
（2.2）
4 J& n g* `3 x; o1 M/ ^其中: —动态当量载荷 (单位: KN)； —径向载荷 (单位: KN)； —轴向载荷 (单位: KN)； —轴向系数。# u; ~# |9 a" ?/ P9 Y- B2 F) A
轴向系数Y与载荷比率有关，具体值如表2.2。
9 x9 }) Z# H" ]4 y8 y表 2.2 轴向系数Y与载荷比率的关系) y2 T# Q4 b0 l
Table 2.2 The relationship between the axial coefficient—Y and the load ratio
& q( j" e, J. [# o" p4 ]. } ： / {' x2 Q3 A& J- G: J% e) m
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5' Z3 q+ G; P2 Y$ a' u
Y 0.8 1 1.5 2.5 3& s7 Y3 {* e3 j6 ^% U+ Q
在变载的情况下，动态当量载荷(单位：KN)：
* B3 N% `4 e+ N8 ]9 u) O' T （2.3）4 g, e6 T8 a3 J& W* s0 Y+ T
其中： — 动态当量载荷 (单位: KN)；7 q) }$ a9 Z d' K" q
； — 平均动态载荷 (单位: KN)；# y X+ |1 n" s5 F! m, s" _' d9 ?8 }
（2.4）
/ Q9 i# h: K' p3 H- E+ V, h0 Y! b 、 — 载荷(单位: KN)； 、 — 时间分量， ；具体取值参照图2.1。7 h( K2 y. U, m8 i( u" d4 X( e
& L5 F) ?$ S6 p2 J
图2.1 载荷与时间取值关系图
! E) }8 i1 T5 t6 u. a3 }$ I' DFig.Relationship between loads and time value8 }/ a; M; j4 S) n3 T# r( q2 X& M# e
在轴承选择的过程中，除了考虑载荷外，还应考虑承载率、最大滑动速度、曲面压力的影响等，下面讨论一下这几个问题：$ h1 k5 G0 @1 i8 W* `0 L& D
2.3.2 承载率（C/F）
- d) D; R- b2 V9 V! E! y （2.5）0 W$ s2 N+ ?4 U- G6 A! K1 f
其中： — 接触面承载率； — 最小承载率。3 {2 ?, S3 T8 t% j5 V
不同耐磨表面的承载率最小值如表2.3。 / i4 \0 q o9 ] C0 X
表2.3 不同耐磨表面的承载率最小值/ o) m1 P- R6 h- E0 Z- U
Table 2.3 The minimum value of load bearing rate with different wear-resisting superficial / _) C. Y& j) w5 H# m& R8 l
" M- U5 d$ _) u2 ~* A# i' N* M % E) ^$ V2 ^& y1 A& k% t
钢/黄铜 钢/青铜 钢/钢 钢/尼龙 钢/纤维3 ~9 U4 o# u( D7 L
2 2 2 1．5 1．75' e4 u" w+ N" q3 u# ^
知道了最小承载率，通过下面的公式可以求所需要的动载荷C：
. ?* M2 Z* A7 X! l# l) C8 o" n （2.6）
" h/ {% b! k. c {2 f0 Q, I其中： — 动态额定载荷 (单位: KN)； — 最小承载率； — 接触面承受的载荷(单位: KN)。
0 Z6 P. ~. B, D3 d: N" S8 r7 @! I( Z当杆端被一个锁紧螺母或两个锁紧螺母安装时，应考虑到作用在连杆和外螺母上的附加应力，那么载荷应按下式计算：
4 P* u }5 s( i3 ^' H （2.7）
6 P" y% R4 G! j （2.8）' e: x9 P. V+ ^
其中： — 最大径向载荷 (单位: KN) — 最大轴向载荷(单位: KN)；a — 轴向载荷系数[25]； —载荷系数 (如图2.2) [25]。 —温度系数，如表2.4。4 O1 f7 J t, L7 e( E3 B' l
4 b9 D* a8 f6 M+ H% N4 \+ M图2.2 载荷系数
- h4 j1 b; P1 N8 v+ [2 c& c9 GFig.2.2 Load coefficent
. i3 h" [) \, R/ ~' E- _2 T$ k, d: x
表 2.4 温度系数 h! P" Q; w) f, l
Table 2.4 Temprature coefficent
. m3 [" I7 c# u. a温度 80° 100° 150° 200° 250°
9 }& o6 z+ m2 F1 D ]) u+ F0 L9 O加脂 1 1 1 0．8 0．56 O, G3 {9 g( E& A" [
自润滑 1 1 0．8 0．5 0．3
+ d; [% [1 Z2 u! X$ F7 r g: g" b8 n6 b) V" [0 c* j
" Q& u% j2 A) F1 A1 @ V
& g- j2 K# N$ w% j
如果没有给出轴承尺寸，所需要的额定静载荷可以通过下列的式子计算：+ X5 d6 h# y2 x' h) t- M7 c4 E
(2.9)
. D6 s( w" B$ s6 g其中： — 额定静载荷 (单位: KN)； — 接触面承受的载荷 (单位: KN)。3 c% V9 W0 i& g" F7 K# Q
接触面上的载荷可以通过下式计算：
3 c7 v: v- j4 Z/ F4 P0 L5 M$ d （2.10）
9 s. b0 H* X! _% O' M其中： —接触面载荷 (单位：KN)； — 接触面最大载荷 (单位: KN)， 从表2.5中查得； — 接触面承载率。
7 f. M6 T: O1 G/ P9 w2 ^4 k& X5 H- o: X& u# {
表 2.5 不同材料的 值
$ a: y) C. B* ?Table 2.5 The value with differrent material ! T7 T; V* e) k- [1 j( }
(N/mm2) 钢/黄铜 钢/青铜 钢/钢 钢/纤维织物 钢/尼龙织物. I8 [0 p0 L: n
50 50 50 150 507 n+ |; Z& B4 F
2.3.3 滑动速度
$ p6 n8 u+ k$ @- Y9 v5 n, C# W滑动速度 按下式计算，+ S p; ~2 `! @0 `
（2.11）' H; l# [! V, x4 i
其中： — 接触面滑动速度（单位：m/s ）； —球直径(单位：mm )； —频率(单位：1/s )； —摆角。- ?$ \) b' M+ z- v* m; }
在轴承摆角 达到180˚时，滑动速度必须小于表2.6中所给出的允许值。( ?& v) N9 f6 y9 @8 F5 Y& a
表 2．6 滑动速度最大值9 Y9 M: X3 e8 q: Q# _
Table 2.6 the maximum value of sliding valocity
8 h' ^2 U/ h" Q* o, g (m/s)
6 j: v6 q8 r* ` P# E8 o9 b9 H摆动 旋转
! X( T& Q/ i: R钢/钢 0．15 0．10
+ a( P! n) g B# I- i( g- U. D, p- w钢/黄铜（青铜） 0．25 1．00
! D7 _# p" ?* z0 M9 J自润滑 0．25 0．35
C. z& x% X. e轴承特性 ，可按下式计算：
% }& e% v% n4 i- s (2.12)0 r! a( m+ v( d! B
其中滑动速度 参照（2.11）式，表面压力 参照（2.10）式。
: O- l+ H. u8 p8 s- L4 J# |在选择轴承时，依据下式： ， 参照表2.7。( O( n. \! X; [6 t7 D. |1 _# _: z7 I! ^
/ ]: K# h% k X5 K8 I1 f( u
' @% j% q4 e6 R7 M/ u7 [
/ E( |% G) q7 J8 M- S8 H9 \; e8 l2 u) j* F, b3 E
表2.7 值表2 R. i8 G3 n' d
Table 2.7 the value of
/ x3 ?$ Q/ E5 \7 w2 `- q 0 B/ O1 W" E* x
钢/黄铜 钢/青铜 钢/钢 自润滑' j2 r5 ?4 l2 P+ |7 \" B* \; O( _
0．5 0．5 0．5 1．36 N9 t# @2 t" p0 p1 }0 U4 s
2.3.4 轴承寿命计算
6 r K4 l9 d, e! p |
|
楼主: 土豆-HZ
