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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，必須首先計算出軸承的當量載荷與使用壽命。軸承的載荷，根據載荷方向大致可分為：徑向載荷、軸向載荷、復合型載荷；根據載荷作用過程中的性質不同可分為：脈沖、恒定和交變三種形式。軸承額定載荷分為：動載荷和靜載荷等。下面對軸承的主要參數[20-21]作簡要分析如下。
* |: K b' }+ e4 [! @2 K2.3.1 軸承額定載荷
; J' a5 h! V+ w# W8 Y軸承額定載荷是軸承固定的數值，取決于使用材料的特性，用于特殊載荷作用下選擇桿端關節軸承，但其值在不利的工作條件下會減小。可分為：靜態額定載荷（Co）和動態額定載荷（C）。
9 P* T3 D0 H3 a' P" u2.3.1.1 靜態額定載荷Co(KN)% y3 ~) R' U8 `/ H1 N+ o! e' ]
靜態額定載荷Co是桿端在其最薄弱截面上所能承受的沒有達到永久變形的最大允許靜態載荷。手冊中列出的Co值是通過使用合適的材料，在合適的環境溫度下對大量的桿端進行拉應力測試的基礎上得出的，使用值是測試結果的80%，因此包含了1.25的安全系數。; ~) B3 Z2 g% b
靜載荷Co被用于確定由于插入緊固件而產生軸向最大載荷，具體的計算式為：5 \; } g9 T+ l9 ^- v0 Z' A
(2.1)' D5 h- C I% C# I
其中： — 軸向載荷，（單位：KN）； — 最大軸向載荷，(單位: KN)；Co — 靜態額定載荷，(單位: KN)；a — 軸向載荷系數[25]；a=0.5，適用于GI/GA和GIO/GAO系列；
" r; U; ?8 |& n$ f! G: ya=0.3，適用于其他系列。 Q) ^! O( Y2 D% s3 I
2.3.1.2 動態額定載荷C（KN）
# y- [ |' E3 z @3 ]動態額定載荷C被用來確定動載條件下，桿端關節軸承的使用壽命。動載包括擺動、旋轉和軸向傾斜下的載荷。 E* X4 M8 c4 P" Q7 ]
在恒載 ， 作用下，動態當量載荷 ：
/ R3 t6 |& [+ _+ Y2 T9 V9 \ （2.2）, Q$ h# z) G0 e
其中: —動態當量載荷 (單位: KN)； —徑向載荷 (單位: KN)； —軸向載荷 (單位: KN)； —軸向系數。
" m8 c; z2 l& q! g軸向系數Y與載荷比率有關，具體值如表2.2。9 @1 Z- W) W; l9 Z
表 2.2 軸向系數Y與載荷比率的關系, l+ B! L+ h" {* B* U6 k
Table 2.2 The relationship between the axial coefficient—Y and the load ratio
$ I" \, N/ `7 M* I" ~3 m1 B% Z5 [, b0 X ：
s& C; L7 @3 q9 w7 k0.1 0.2 0.3 0.4 0.5- O$ d& n! D/ @+ |/ N; N
Y 0.8 1 1.5 2.5 3+ @, U( f8 l( g; X5 k( w
在變載的情況下，動態當量載荷(單位：KN)：
7 D4 T8 z: t' s8 N$ G5 q （2.3）( H% x2 G6 n5 Y
其中： — 動態當量載荷 (單位: KN)；$ r" m" T; D5 z) M/ A# t
； — 平均動態載荷 (單位: KN)；
) O2 \; H) U W! _$ H+ F& X （2.4）
/ C( \' V( \4 t7 y 、 — 載荷(單位: KN)； 、 — 時間分量， ；具體取值參照圖2.1。; f1 Q* X6 q+ f) y' \
! J9 v* _, l# Y" O% D8 x% h( E+ I
圖2.1 載荷與時間取值關系圖) I/ X) c+ A7 N9 q# _
Fig.Relationship between loads and time value3 O' _6 ]9 {, \
在軸承選擇的過程中，除了考慮載荷外，還應考慮承載率、最大滑動速度、曲面壓力的影響等，下面討論一下這幾個問題：8 o, V4 W% f$ |$ v A: u/ R
2.3.2 承載率（C/F）6 w, c5 B" F/ E# y% j
（2.5）+ R8 {8 f: K) e5 @8 ^
其中： — 接觸面承載率； — 最小承載率。
9 Y" _- e/ ~ }) s% ]! I不同耐磨表面的承載率最小值如表2.3。 # O' ]7 y7 w3 C9 k. E- \
表2.3 不同耐磨表面的承載率最小值) ]$ l& k, t' Z
Table 2.3 The minimum value of load bearing rate with different wear-resisting superficial 7 E8 c5 b( \9 M6 q5 X! `2 v* G. G' v
! m* k3 P: @; Y+ t
1 M/ h. ~# `, x- g鋼/黃銅 鋼/青銅 鋼/鋼 鋼/尼龍 鋼/纖維- J1 q* r U8 e5 \9 {
2 2 2 1．5 1．759 ~8 I" j5 n7 `# D/ f
知道了最小承載率，通過下面的公式可以求所需要的動載荷C：$ Q" ~' ?7 _6 C% P3 ~/ X4 _
（2.6）! b0 _" V( e* L ?& c, M$ J
其中： — 動態額定載荷 (單位: KN)； — 最小承載率； — 接觸面承受的載荷(單位: KN)。& s, v E3 M$ G; W, V% I5 F: w9 }
當桿端被一個鎖緊螺母或兩個鎖緊螺母安裝時，應考慮到作用在連桿和外螺母上的附加應力，那么載荷應按下式計算：
, ?1 J: F3 G. y/ e; L' B% O. \; U （2.7）
4 D5 t8 q" ~- y （2.8）& t$ H8 e% r- ]* m: s5 B
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[25]； —載荷系數 (如圖2.2) [25]。 —溫度系數，如表2.4。
I+ ?# ?3 Y/ I9 t ! j) r) s( n: n+ ]# g
圖2.2 載荷系數
6 ~6 i5 J0 F3 W4 Y6 R6 KFig.2.2 Load coefficent
0 Z: ?+ I0 L# [: ], n# y3 x, W- a8 ]2 O& O, A
表 2.4 溫度系數
( g# E$ E" A7 f+ k2 QTable 2.4 Temprature coefficent ( o) }% z- ?" P9 J3 z
溫度 80° 100° 150° 200° 250°
6 }. b9 v% ^4 H+ K' f加脂 1 1 1 0．8 0．5
/ t1 d5 y4 E, L; t g自潤滑 1 1 0．8 0．5 0．3
/ W5 o2 F7 J1 \: c
' |# u5 w& _2 l8 s7 U, D+ W# A
3 g8 _! f+ ?4 {( E6 I3 D r+ g6 @8 L8 f0 T- k
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算：
$ w& f9 \7 \. C. T+ b$ F1 L (2.9)
5 z7 L( q- J* t" j2 W其中： — 額定靜載荷 (單位: KN)； — 接觸面承受的載荷 (單位: KN)。' P: n |+ w9 J2 e
接觸面上的載荷可以通過下式計算：
% ^5 a( u% y! a7 S8 o （2.10）
. E( _- o3 h% ?1 e' a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。- R: t+ _/ U9 V" T1 y3 W
. y+ ?& p$ g) n: q6 f# n
表 2.5 不同材料的 值6 W/ ?+ ]. k5 q" i1 p& l) s
Table 2.5 The value with differrent material
& L* b- S* r7 y0 _4 x X0 h (N/mm2) 鋼/黃銅 鋼/青銅 鋼/鋼 鋼/纖維織物 鋼/尼龍織物
* k- _6 L( R" d, Q4 J/ } 50 50 50 150 50/ d5 D2 o' q+ g; x% C' C
2.3.3 滑動速度
9 e1 a1 j# q. g* H/ g K; r滑動速度 按下式計算，
$ O% C/ e- p% g （2.11）; W, C; h% ]1 A+ b5 N
其中： — 接觸面滑動速度（單位：m/s ）； —球直徑(單位：mm )； —頻率(單位：1/s )； —擺角。' w. ~! B9 J6 h* o8 j2 f
在軸承擺角 達到180˚時，滑動速度必須小于表2.6中所給出的允許值。7 l; {5 O2 s* Q/ X* R- Q6 \; J
表 2．6 滑動速度最大值
# \" N; k' [" w% x1 eTable 2.6 the maximum value of sliding valocity 8 r; q# i$ b9 i8 i( Y& e5 b( U
(m/s)
' o3 I+ \% k g3 I0 i: N擺動 旋轉) l4 v/ o* j! v$ ~( q
鋼/鋼 0．15 0．10( @7 @; i. C# k8 C K& g+ O! e
鋼/黃銅（青銅） 0．25 1．004 g& s/ l& ?9 A$ b9 j
自潤滑 0．25 0．35
2 |- G; b5 `/ U6 c# A7 h% M2 Y' x" l軸承特性 ，可按下式計算：
/ J+ b( `, W( ]! y7 ?8 I% P (2.12)
" j6 W' [) C S, W其中滑動速度 參照（2.11）式，表面壓力 參照（2.10）式。6 E, q: Y! c* i4 A$ p6 r
在選擇軸承時，依據下式： ， 參照表2.7。
9 J' K f- f7 W9 t$ H
" G; K1 S+ }% M, A) Z9 \
|! M8 v+ G9 q2 a6 g& S* B" R6 {% y$ G
0 T% v: V: x5 b# P4 ?! l表2.7 值表6 n" e6 M7 O! Y' ~ t J
Table 2.7 the value of - J8 Z$ ]1 Y. R/ k6 s
/ ?/ R3 L0 R6 s
鋼/黃銅 鋼/青銅 鋼/鋼 自潤滑# W1 m4 N" c$ K2 O
0．5 0．5 0．5 1．3
+ Z7 x9 D2 J" Z. |. s2.3.4 軸承壽命計算
: p" _/ l" ] b |
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樓主: 土豆-HZ
發表于 2011-10-16 15:56:39
