滚动轴承的失效分析及计算准则

时间：2010-12-20

（一）滚动轴承的工作情况
1.轴承工作时，元件上载荷的分布
如图13-6所示，向心轴承中，承载时，下半圈滚动体受力，假设各元件几何形状不变，只产生局部接触变形。变形量的分布是中间最大，向两边逐渐减小；承受接触载荷同样是中间最大，其值为点接触轴承 P=
承受接触载荷同样是中间最大，其值为线接触轴承 P=
[img]http:///UserFiles/Image/001(38).jpg[/img]
2．轴承工作时轴承元件上载荷及应力的变化
是指轴承元件上某一点所受载荷和应力的变化
1）滚动体表面任一点上的载荷及应力是周期性不稳定变化的，如图13-7[img]http:///UserFiles/Image/002(23).jpg[/img]
2）转动套圈表面任一点上载荷及应力的变化规律同滚动体
3）固定套圈表面任一点上载荷及应力的变化规律呈稳定的脉动循环，如上图
外圈固定时，滚动体中心的运动速度小，载荷变动频率慢
内圈固定时，滚动体中心的运动速度大，载荷变动频率快

3．轴向载荷对载荷分布的影响
图13-8为向心推力圆锥滚子轴承受力图[img]http:///UserFiles/Image/003(13).jpg[/img]

选用向心推力轴承应注意
1）只受径向载荷，本身产生一个派生轴向力
2）该轴承只有在径向与轴向载荷的联合作用下才能正常工作。
为保证半数以上滚动体承受载荷应使tgβ=A/R
全部滚动体承受载荷图13-9
[img]http:///UserFiles/Image/001(39).jpg[/img]


(二)滚动轴承的失效分析及计算准则
1.滚动轴承的失效形式
疲劳点蚀：受周期性变化的接触应力的作用
磨 损：在高灰尘的条件下工作的滚动轴承，虽采用密封装置，滚动体与套圈任有可能磨损。
例如：拖拉机中磨损失效为点蚀的2．5倍。
塑性变形：在一定静载荷和冲击载荷作用下，出现塑性变形凹坑，这将导致振动和噪音，降低运转精度。
例如：起重机吊钩轴承。
其它可能出现胶合、元件破碎等，但在轴承组合设计合理的条件下，疲劳点蚀是最主要的失效形式。
2．计算准则
1）回转的滚动轴承，经常发生疲劳点蚀，进行疲劳寿命计算
2）不转动、摆动或转速低的，应进行静强度计算
3）高速轴承由于发热而导致烧伤以至胶合，故除寿命计算外，还应校核极限转速
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