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如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)

发布时间:2021-12-29 17:43:18点击量:

  交叉滚子轴承是一种旋转轴承,它使用交叉排列的圆柱滚子,每个滚子相对于相邻的滚子成90度角。这种布置使交叉滚子轴承能够承受径向、轴向和力矩载荷,因此,对于安装空间有限的应用,它们通常可以取代双轴承布置。由于滚子和滚道之间的线性接触,交叉滚子设计显示出非常高的刚性和负载下的最小偏转。这些特性使交叉滚子轴承成为旋转运动部件的理想选择,例如旋转致动器和旋转滚珠花键。

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图1)

  1、交叉滚子轴承寿命计算


  交叉滚子轴承的预计寿命是通过使用滚子作为承载元件的轴承的标准寿命方程计算的:

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图2)

  请注意,轴承寿命方程中的指数是“10/3”,而不是典型的“3”。这是因为交叉滚子轴承使用滚子而不是球来承载载荷。


  2、如何考虑轴向、力矩或组合载荷


  交叉滚子轴承的基本额定动载荷适用于径向施加的载荷。

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图3)

  当交叉滚子轴承承受轴向和/或力矩载荷时,必须根据所施加的径向、轴向和力矩载荷的组合计算等效径向载荷。

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图4)

  3、径向和轴向载荷系数


  径向和轴向载荷系数(分别为X和Y)通常用于旋转轴承,以说明载荷在轴承内的分布情况。它们的值根据轴向和径向载荷的比率而变化。


  对于交叉滚子轴承,轴向与径向载荷比的阈值为1.5,此时轴向载荷开始影响滚子在滚道内的运行方式,因此,载荷如何分布在每个滚子上。


  对于轴径向载荷比等于或小于1.5的情况,径向载荷系数高于轴向载荷系数(1.0对0.45),这意味着径向载荷在轴承疲劳中起着更重要的作用。

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图5)

  但是,如果轴向与径向载荷比超过1.5,则径向载荷和轴向载荷乘以相同的载荷系数(0.67),这意味着它们在引起轴承疲劳方面起同等作用。

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图6)

  4、基于等效径向载荷的寿命


  现在可以使用等效径向载荷来确定交叉滚子轴承的寿命。

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图7)

  5、高温、冲击和振动载荷以及振荡运动的因素


  大多数制造商还建议结合因素来调整高温应用(通常是80°C以上的应用)以及具有中度或重度冲击载荷的应用。

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图8)

  如果应用涉及摆动运动-重复的部分旋转-寿命应减少摆动量。

如何计算交叉滚子轴承的使用寿命(各种载荷类型)(图9)

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