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要想合理、正確地選擇滿足需要的軸承，確定軸承的尺寸，必須首先計(jì)算出軸承的當(dāng)量載荷與使用壽命。軸承的載荷，根據(jù)載荷方向大致可分為：徑向載荷、軸向載荷、復(fù)合型載荷；根據(jù)載荷作用過程中的性質(zhì)不同可分為：脈沖、恒定和交變?nèi)N形式。軸承額定載荷分為：動(dòng)載荷和靜載荷等。下面對(duì)軸承的主要參數(shù)[20-21]作簡要分析如下。% |5 _) B A# Q0 q# p1 y2 j
2.3.1 軸承額定載荷
; {1 T5 Z+ s7 _, u$ E# y9 W軸承額定載荷是軸承固定的數(shù)值，取決于使用材料的特性，用于特殊載荷作用下選擇桿端關(guān)節(jié)軸承，但其值在不利的工作條件下會(huì)減小。可分為：靜態(tài)額定載荷（Co）和動(dòng)態(tài)額定載荷（C）。3 p0 b9 W, c/ {3 y
2.3.1.1 靜態(tài)額定載荷Co(KN)
9 n" V5 L8 j5 O7 V; k* m3 B1 @靜態(tài)額定載荷Co是桿端在其最薄弱截面上所能承受的沒有達(dá)到永久變形的最大允許靜態(tài)載荷。手冊(cè)中列出的Co值是通過使用合適的材料，在合適的環(huán)境溫度下對(duì)大量的桿端進(jìn)行拉應(yīng)力測(cè)試的基礎(chǔ)上得出的，使用值是測(cè)試結(jié)果的80%，因此包含了1.25的安全系數(shù)。2 f" E/ V3 p9 V4 Z/ X' q
靜載荷Co被用于確定由于插入緊固件而產(chǎn)生軸向最大載荷，具體的計(jì)算式為：
; s' k+ n9 a# j/ ` (2.1)- w0 U I2 j# s+ K2 U
其中： — 軸向載荷，（單位：KN）； — 最大軸向載荷，(單位: KN)；Co — 靜態(tài)額定載荷，(單位: KN)；a — 軸向載荷系數(shù)[25]；a=0.5，適用于GI/GA和GIO/GAO系列；" q$ w/ w+ |9 Z' ]
a=0.3，適用于其他系列。
# w3 a6 w$ b& U/ p2 e& R/ X* X2.3.1.2 動(dòng)態(tài)額定載荷C（KN）: F/ F# R4 S% o F6 m( F' ~
動(dòng)態(tài)額定載荷C被用來確定動(dòng)載條件下，桿端關(guān)節(jié)軸承的使用壽命。動(dòng)載包括擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和軸向傾斜下的載荷。
- p( a3 c, i9 ^* l7 b, H7 C) X8 _. x在恒載 ， 作用下，動(dòng)態(tài)當(dāng)量載荷 ：
8 k8 R6 M b1 T6 ]6 h; o （2.2）8 e! D% c, W+ H% P# C* S- L
其中: —?jiǎng)討B(tài)當(dāng)量載荷 (單位: KN)； —徑向載荷 (單位: KN)； —軸向載荷 (單位: KN)； —軸向系數(shù)。 t$ E( D* ~* s6 c) `) [; J- R5 F
軸向系數(shù)Y與載荷比率有關(guān)，具體值如表2.2。* D# F; Q7 b/ K( R
表 2.2 軸向系數(shù)Y與載荷比率的關(guān)系" N1 V- `# F; W/ r/ i% \
Table 2.2 The relationship between the axial coefficient—Y and the load ratio5 h7 O. r/ p) p3 H( ]
： 9 f# T. M2 P3 r7 u
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
- d& r8 [$ V$ o# e( g8 @1 wY 0.8 1 1.5 2.5 32 K, L5 r, t/ w( x0 ^
在變載的情況下，動(dòng)態(tài)當(dāng)量載荷(單位：KN)：/ ~8 f0 b% y" N: U
（2.3）# Y& ]; k' |2 E4 F. g5 U2 d
其中： — 動(dòng)態(tài)當(dāng)量載荷 (單位: KN)；! ?! m8 ?4 C; n
； — 平均動(dòng)態(tài)載荷 (單位: KN)；1 T* Q) F H( M4 ~3 v
（2.4）
) e3 S1 l6 m( m 、 — 載荷(單位: KN)； 、 — 時(shí)間分量， ；具體取值參照?qǐng)D2.1。0 k1 |6 S0 i; ~# T
9 T6 l0 [+ l. \) ^1 |
圖2.1 載荷與時(shí)間取值關(guān)系圖/ e$ J; O2 \+ _5 B' `
Fig.Relationship between loads and time value
3 a: W P" |% K6 _在軸承選擇的過程中，除了考慮載荷外，還應(yīng)考慮承載率、最大滑動(dòng)速度、曲面壓力的影響等，下面討論一下這幾個(gè)問題：# y& Y$ V8 R0 {- Q9 ^7 O1 ?/ i
2.3.2 承載率（C/F）
& d: A/ ~3 e& r* L6 q6 D! ^5 h, Q （2.5）, [- `/ E0 C9 d
其中： — 接觸面承載率； — 最小承載率。
6 I E- l, D6 B" F( p/ d( @& w$ I/ D+ S不同耐磨表面的承載率最小值如表2.3。
8 H9 B% k- ]% r" _( F% W/ V表2.3 不同耐磨表面的承載率最小值
. h" i) G! Q/ |/ d( F# X8 ~, _Table 2.3 The minimum value of load bearing rate with different wear-resisting superficial & @1 k2 O/ Q. T3 `8 r- r$ W
! N6 N7 N$ a/ ?3 W
+ z6 s# y5 n2 A' N' Y; n& M. s4 _鋼/黃銅 鋼/青銅 鋼/鋼 鋼/尼龍 鋼/纖維
5 z. P* g' U3 p- |, e 2 2 2 1．5 1．75; p; T# j; i6 m' E* a
知道了最小承載率，通過下面的公式可以求所需要的動(dòng)載荷C：
% v5 `" U4 N9 s( Q （2.6）5 r3 Z0 [+ Z6 M# Y* {
其中： — 動(dòng)態(tài)額定載荷 (單位: KN)； — 最小承載率； — 接觸面承受的載荷(單位: KN)。
; v8 z) z* U2 v k$ z當(dāng)桿端被一個(gè)鎖緊螺母或兩個(gè)鎖緊螺母安裝時(shí)，應(yīng)考慮到作用在連桿和外螺母上的附加應(yīng)力，那么載荷應(yīng)按下式計(jì)算：' d0 Q- f0 s+ @, B# ^1 [# s" h8 {- P
（2.7）
( C- L/ A$ @- V& E （2.8）) ^- J* x. U2 K, ]
其中： — 最大徑向載荷 (單位: KN) — 最大軸向載荷(單位: KN)；a — 軸向載荷系數(shù)[25]； —載荷系數(shù) (如圖2.2) [25]。 —溫度系數(shù)，如表2.4。
Q/ p+ L+ l. A5 |7 \6 Y
( j& X) w, R5 [圖2.2 載荷系數(shù)
: q& x/ c3 l. G1 ^/ c* Y. sFig.2.2 Load coefficent4 z) X2 d( g" w" U4 z" B$ U
) G t; E8 u3 o$ N! k: `表 2.4 溫度系數(shù)! w1 k8 ^ c5 W4 D
Table 2.4 Temprature coefficent , D$ b, k* r7 d
溫度 80° 100° 150° 200° 250°2 m0 Z9 ]1 T3 J2 k8 ?5 T
加脂 1 1 1 0．8 0．5
. u- @3 Z: c! `自潤滑 1 1 0．8 0．5 0．3! w# i! |1 m- a& S8 _& w
" s7 B f' s7 a' h r1 E5 ?- j1 N% O0 e+ T' F3 J, N$ `' \; F) x$ `
3 h5 y6 n6 d C' |3 R
如果沒有給出軸承尺寸，所需要的額定靜載荷可以通過下列的式子計(jì)算：
" d7 `6 g1 L! O9 `* E3 z (2.9): g3 f: k1 M" |) y6 M$ }; a
其中： — 額定靜載荷 (單位: KN)； — 接觸面承受的載荷 (單位: KN)。) m0 P/ m& c! X
接觸面上的載荷可以通過下式計(jì)算：, I) ~- j' G; d& N
（2.10）" ?* L! l X3 F- h' B C
其中： —接觸面載荷 (單位：KN)； — 接觸面最大載荷 (單位: KN)， 從表2.5中查得； — 接觸面承載率。
8 u4 q: [7 `* [2 s$ U8 f
# A% M2 h4 Q6 G' z表 2.5 不同材料的 值3 e+ Y/ {$ U, X4 v( K, o
Table 2.5 The value with differrent material ! }0 A8 { p- n
(N/mm2) 鋼/黃銅 鋼/青銅 鋼/鋼 鋼/纖維織物 鋼/尼龍織物 q- a2 M- D8 u% P& S0 d D
50 50 50 150 50/ o8 ~' S/ \, V8 I4 S2 u
2.3.3 滑動(dòng)速度- I6 q- h) m4 \9 E4 K3 k
滑動(dòng)速度 按下式計(jì)算，
) t& P0 T, k" S （2.11）+ ?. p3 k3 T, I! Y4 W) e5 v, j
其中： — 接觸面滑動(dòng)速度（單位：m/s ）； —球直徑(單位：mm )； —頻率(單位：1/s )； —擺角。7 `/ Y K; y% H) G; m$ J2 {
在軸承擺角 達(dá)到180˚時(shí)，滑動(dòng)速度必須小于表2.6中所給出的允許值。
& G) h+ z7 c4 |6 w, s表 2．6 滑動(dòng)速度最大值5 ?8 p8 [& g" ^) h1 j
Table 2.6 the maximum value of sliding valocity 1 N9 I: _. w% \$ s: r, Y6 |0 T
(m/s)& f# K+ V6 s, `
擺動(dòng) 旋轉(zhuǎn)# u7 Y, b D9 v
鋼/鋼 0．15 0．108 q7 }+ u% y5 U; E" j
鋼/黃銅（青銅） 0．25 1．00, G) ^% J- v6 b- |) R$ t* w
自潤滑 0．25 0．359 T9 }+ ]! P% _: f
軸承特性 ，可按下式計(jì)算：4 `' s# H) Z. T Q9 C6 j! o7 `
(2.12)
$ e$ `, O+ U8 a: o( \6 h其中滑動(dòng)速度 參照（2.11）式，表面壓力 參照（2.10）式。2 U0 f* \7 B; Y. f0 Q
在選擇軸承時(shí)，依據(jù)下式： ， 參照表2.7。8 M( a n- y8 f1 {( j# F
. |0 j9 t( f; ], ]( {3 T5 D! C, O3 [! t; ~2 A& q
, r3 ?7 u! k$ R/ g5 A0 K+ X6 B4 ?
3 {- {( M/ [( [' a- y表2.7 值表+ q$ [# j, n, x! p; b0 w
Table 2.7 the value of
. V6 K$ M' A( c! N6 n( Q
" }6 A! R+ r+ [6 n鋼/黃銅 鋼/青銅 鋼/鋼 自潤滑
" O: C! C$ _5 a/ j* ]: q$ C 0．5 0．5 0．5 1．3
. f$ }/ h& b# R" i3 ` e* h. t' m2.3.4 軸承壽命計(jì)算
' D' d3 z% H, `! s) G! v% X |
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樓主: 土豆-HZ
發(fā)表于 2011-10-16 15:56:39
