1. Grundbegriffe
1.Lagerlebensdauer: Die Gesamtzahl der Umdrehungen oder Arbeitszeiten mit einer bestimmten Geschwindigkeit, bevor ein Bauteil im Lager Anzeichen von Ermüdungsspallung und Ausdehnung zeigt.
Massenproduktion von Komponenten, aufgrund des ungleichmäßigen Materials, die Lagerlebensdauer hat eine große Dispersion, die längste und kürzeste Lebensdauer bis zu Dutzenden von Malen, müssen wir statistische Methoden verwenden, um zu behandeln.
2.Grundlebensdauer: bezieht sich auf die Lebensdauer von 90% Zuverlässigkeit, häufig verwendete Materialien und Verarbeitungsqualität, und unter normalen Betriebsbedingungen, ausgedrückt durch das Symbol L10 (r) oder L10h (h).
3.Basisnenn-Dynamiklast (C) : konstante Belastung, die das Lager ertragen kann, wenn die Grundlebensdauer eine Million Umdrehungen beträgt (106).Das heißt, unter der Wirkung der grundlegenden Nenn-Dynamischen Last kann das Lager 106 arbeiten, um keinen Lochausfall zu begehen, seine Zuverlässigkeit beträgt 90%.Die Nenn-Dynamiklast ist groß, und die Anti-Ermüdungsfestigkeit des Lagers ist relativ stark.
4.Statische Grundlast (radial C0r, axial C0a): Sie bezieht sich auf die imaginäre Radiallast oder zentrale axiale statische Belastung, die der folgenden Kontaktspannung entspricht, die durch das Kontaktzentrum zwischen dem maximalen Lagerlastrollenkörper und der Rennbahn verursacht wird.
In der Konstruktion werden häufig drei Grundparameter des Wälzlagers verwendet: die grundierte dynamische Belastung Cr (radial) oder Ca (axial), die bestimmte Ermüdungsanforderungen erfüllt, die statische Grundfestigkeit C0r (radial) oder C0a (axial), die bestimmte statische Festigkeitsanforderungen erfüllt, und die Grenzgeschwindigkeit N0, die den Lagerverschleiß steuert.Alle Arten von Lagerleistungsindexwert C, C0, N0 können das entsprechende Handbuch überprüfen.
2. Berechnungsformel der Lebensdauerprüfung
Die Lebensdauer des Wälzlagers nimmt mit der Erhöhung der Belastung ab. Die Beziehungskurve zwischen Leben und Last ist in ABB. 17-6 dargestellt, und die Kurvengleichung ist
P epsilon L10 = konstant
Wo, P-äquivalente dynamische Last, N;L10- Grundlebensdauer, in der Regel in Einheiten von 106r (L10=1, wenn das Leben eine Million Umdrehungen beträgt);- Lebensdauerindex, Kugellager =3, Wälzlager =10/3.
Die durch das Handbuch erhaltene dynamische Grundlast C basiert auf L10=1 und die Zuverlässigkeit beträgt 90 %.Daher kann die Grundlebensdauer L10 in Drehzahleinheit erreicht werden, wenn die äquivalente dynamische Belastung des Lagers P
C epsilon * 1 = P epsilon * L10
L10 = (C/P) Epsilon 106 r (17,6)
Wenn die Arbeitsgeschwindigkeit des Lagers n r/min beträgt, kann die Grundlebensdauer in Stunden
H (17,7)
L10 sollte größer oder gleich l prim sein.Lh 'ist die erwartete Lebensdauer des Lagers.Die erwartete Lebensdauer der Maschine wird in der Regel als Überholzeit bezeichnet.
Sind die äquivalente dynamische Last P und die erwartete Lebensdauer lh ' des Lagers bekannt, so kann die entsprechende berechnete Nenn-Dynamiklast C' nach der folgenden Gleichung ermittelt werden, die den Anforderungen der folgenden Gleichung mit dem C-Wert des ausgewählten Lagermodells entsprechen muss.
N (17,8)
3 äquivalente dynamische Last
Im aktuellen Arbeitszustand wird das Wälzlager häufig gleichzeitig kombinierten radialen und axialen Belastungen ausgesetzt. Um die Nenn-Dynamiklast unter den gleichen Bedingungen mit der tatsächlichen Last zu vergleichen, sollte die tatsächliche Arbeitslast in eine gleichwertige dynamische Last umgewandelt werden.Bei gleicher dynamischer Belastung entspricht die Lagerlebensdauer der tatsächlichen Gelenklast.Die Formel zur Berechnung der äquivalenten dynamischen Last P ist
P = XFr + YFa
Wo, fr-radiale Last, N;Fa- Axiallast, N;X, Y- radialer dynamischer Lastkoeffizient und axialer dynamischer Lastkoeffizient, wie in Tabelle 17-7 dargestellt.
Lastberechnung des Winkelkontaktlagers
Für "3" und "7" sollten Lager aufgrund der Eigenschaften ihrer eigenen Struktur, wenn die Radialkraft abgeleitete S erzeugen wird, bei der Berechnung berücksichtigt werden.
1.Das Montageformular muss paarweise installiert werden: formal (oder "face to face") - der Abstand zwischen den beiden Dreh- und Stelle ist kurz;Wie in Abbildung 17-7 a dargestellt.Reverse Montage (oder "zurück nach hinten") - großer Abstand zwischen zwei Punkten, geeignet für die Auslegermontage von Getriebelagern, siehe Abbildung 17-7b.
2. Der Einfesspunkt der Lagerkraft auf der Welle
Der Drehpunkt auf der Achse befindet sich am Schnittpunkt der Normallinie und der Achse am Kontaktpunkt zwischen dem rollenden Körper und der Rennbahn, wie in Abb. 17-8 dargestellt.In der Abbildung ist der Abstand vom äußeren Ende a, der im Handbuch zu finden ist.
3. Berechnung der Axialkraft
Die zusätzliche Axialkraft, die durch Radialkraft und andere Arbeitsaxialkraft auf der Welle verursacht wird, sollte bei der Analyse der axialen Belastung des Winkelkontaktlagers gleichzeitig berücksichtigt werden.
FR und FA sind radiale und axiale Belastungen, die jeweils auf die Welle wirken, die radialen Reaktionskräfte der beiden Lager sind Fr1 und Fr2, und die zusätzlichen Axialkräfte, die entsprechend erzeugt werden, sind Fs1 und Fs2.Die auf die Achse wirkenden Axialkräfte sind in Abb. 17-10 dargestellt.
Nach dem Gleichgewichtsverhältnis des Wellenlagers I. nach den folgenden beiden Fällen Analyse II. durch Axialkraft:
- wenn FS1 + FA>Fs2 (Abbildung 17-11), Welle hat eine Tendenz nach rechts zu bewegen, machen das Lager II. "Druck", rechts im Wellenlager II. durch eine symmetrische Reaktion Fs2 ', von der die Axialkraft des Lagers II. für
Fa2 = Fs2 + Fs2 '= Fs1 + FA
Durch Lager I. nur zusätzliche Axialkraft, Grund
Fa1 = FS1
- wenn FS1 + FAs2 (Bild 17-12), die Welle hat eine Tendenz, nach links zu bewegen, machen sie das Lager I. "Druck", dieses Mal das linke Ende der Welle wird durch ein Lager I. Gleichgewichtsreaktion FS1 ', die sowohl die Axialkraft auf dem Lager berechnen kann,
Fa1 = Fs1 + Fs1 '= Fs2 - FA
Fa2 = Fs2
Das Verfahren zur Berechnung der Axialkraft des Winkelkontaktlagers kann wie folgt zusammengefasst werden: 1) bestimmen die Richtung der resultierenden Kraft aller Axialkräfte auf der Welle (einschließlich fremder Last und zusätzlicher Axialkraft des Lagers) und bestimmen das Lager am "Kompressionsende";2) Die Axialkraft des Lagers am Ende der "Verdichtung" ist gleich der algebraischen Summe aller Axialkräfte mit Ausnahme der zusätzlichen Axialkräfte des Lagers selbst;3) Die Axialkraft des anderen Lagers entspricht der zusätzlichen Axialkraft des Lagers selbst.
Formel zur Berechnung der statischen Last und Der Grenzgeschwindigkeit
1.Statische Lastberechnung
Statische Last bezieht sich auf die Last, die auf das Lager aufgebracht wird, wenn die relative Geschwindigkeit des Lagerrings Null ist.Um übermäßige Kontaktspannung und dauerhafte Verformung des Wälzlagers unter statischer Belastung zu begrenzen, ist eine statische Lastberechnung erforderlich.Das Lager wird entsprechend der statischen Nennlast ausgewählt, und die Grundformel ist
C0 Schärfe C0 '= S0P0
Wo, C0- Basis-Nenn-statische Last, N;C0 '- Berechnung der statischen Nennlast, N;P0- Äquivalente statische Last, N;S0- Sicherheitsfaktor.
Bei stationären Lagern, langsam oszillierenden Lagern oder Lagern mit sehr niedriger Drehzahl kann der Sicherheitskoeffizient gemäß Tabelle 17-9 ausgewählt werden.
Wenn die Lagergeschwindigkeit niedrig ist und die Anforderungen an Laufgenauigkeit und Reibungsmoment nicht hoch sind, ist eine große Kontaktspannung erlaubt.1.Das Schubzentrierendes Wälzlager, ob rotierend oder nicht, sollte S0-4 sein.
2.Limit-Geschwindigkeit
Wenn die Geschwindigkeit des Wälzlagers zu hoch ist, wird eine hohe Temperatur zwischen den Reibungsflächen erzeugt, was die Leistung des Schmiermittels beeinträchtigt und den Ölfilm beschädigt, was zum Versagen der Walzkörpertemperierung oder Bauteilbindung führt.
Die Endgeschwindigkeit N0 des Wälzlagers bezieht sich auf den Drehzahlwert, wenn das Lager unter bestimmten Arbeitsbedingungen die maximale thermische Gleichgewichtstemperatur erreicht.Die Arbeitsgeschwindigkeit des Lagers muss niedriger sein als die Grenzgeschwindigkeit.
Die in der Tabelle angegebene Wälzlagerleistung wird in den Fettschmier- und Ölschmierbedingungen festgelegt und gilt nur für eine Toleranz stufe 0, Schmierungskühlung normal, Zusammenarbeit mit starren Lagern und Wellen, Lagerlast P 0,1 C oder weniger (C zum Lagern der grunddynamischen Tragfähigkeit, Zentripetallager nur durch Radialbelastung, Schublager nur durch Axialbelastung) des Lagers.
Bei Wälzlagern P>Bei 0,1c nimmt die Kontaktspannung zu;Wenn das Lager die Gelenklast trägt, erhöht sich der tragende Wälzkörper, was die Reibung zwischen der Lagerkontaktfläche erhöht und den Schmierzustand schlecht macht.Zu diesem Zeitpunkt sollte der Grenzwert revidiert werden, der tatsächlich zulässige Geschwindigkeitswert kann nach der folgenden Formel berechnet werden:
N = f1f2N0
Wo, N- tatsächlich zulässige Geschwindigkeit, r/min;N0- Endgeschwindigkeit des Lagers, r/min;F1 - Lastkoeffizient (ABB. 17-13);F2 - Lastverteilungskoeffizient.