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FAG超精密軸承的使用壽命
http://m.setsjjx.com 2018-01-29 編輯:青島瑞精機電設備有限公司
超精密軸承必須能在極高轉速下承受載荷并且具有高精度。它們的選用主要考慮下列因素:• 精度• 剛度• 運轉性能這些性能只有在整個壽命周期都沒有磨損的條件下才能實現(xiàn)。這取決于在滾動接觸區(qū)域流體動壓潤滑劑膜的形成。在這些條件下,滾動軸承在各種應用中能達到最大壽命。但這種可靠的壽命通常受潤滑劑使用壽命的限制(如5所示)。在這個方面,在接觸點處的赫茲應力和軸承的動力學性能起著決定性的作用。最好借助于專門的計算程序來確定每個軸承的布置,尤其是對于高性能的軸承單元。在實際工作中由于超精密軸承不會因疲勞而導致失效,故根據(jù)DIN ISO 281計算的額定壽命L10來確定軸承的使用壽命的方法不再恰當。
軸承載荷靜載荷對于超精密軸承,很少檢查其靜載荷即軸承沒有轉動時的載荷。用來衡量靜載荷的應力系數(shù)fs 可由下面公式得出:fs = C0/P0fs = 靜應力系數(shù)C0 = 額定靜載荷 [kN]P0 = 當量靜載荷 [kN]當量靜載荷是根據(jù)軸承的軸向和徑向載荷計算得出(如下所示)。當軸上有幾個軸承時,外部載荷在單個軸承上的分布如圖8所示。在每種情況下,需要檢驗承受最高載荷的軸承的承載能力。主軸軸承接觸角α = 15°P0 = Fr [kN]當Fa/Fr 1.09P0 = 0.5 · Fr + 0.46 · Fa [kN]當Fa/Fr 1.09接觸角α = 25°P0 = Fr [kN]當Fa/Fr 1.31P0 = 0.5 · Fr + 0.38 · Fa [ kN ]當Fa/Fr 1.31軸承相互接觸或有隔圈定位時,根據(jù)外部載荷計算出的軸向和徑向力。
為保證軸承的精度,靜應力指數(shù)應大于3.0。只有在極短時間并且中心軸向載荷作用(卸刀力)下fs 1才可用于混合球軸承。雙向角接觸推力球軸承P0 = Fa應力系數(shù)應高于2.5。浮動變位軸承和圓柱滾子軸承P0 = Fr靜應力系數(shù)應高于3.0。耐久強度要檢驗耐久強度,可根據(jù)下面式子計算靜應力系數(shù)fs* = C0/P0*P0*可以使用當量靜載荷公式進行計算;只是計算時使用與當量載荷相同的動載荷。
軸承載荷靜載荷對于超精密軸承,很少檢查其靜載荷即軸承沒有轉動時的載荷。用來衡量靜載荷的應力系數(shù)fs 可由下面公式得出:fs = C0/P0fs = 靜應力系數(shù)C0 = 額定靜載荷 [kN]P0 = 當量靜載荷 [kN]當量靜載荷是根據(jù)軸承的軸向和徑向載荷計算得出(如下所示)。當軸上有幾個軸承時,外部載荷在單個軸承上的分布如圖8所示。在每種情況下,需要檢驗承受最高載荷的軸承的承載能力。主軸軸承接觸角α = 15°P0 = Fr [kN]當Fa/Fr 1.09P0 = 0.5 · Fr + 0.46 · Fa [kN]當Fa/Fr 1.09接觸角α = 25°P0 = Fr [kN]當Fa/Fr 1.31P0 = 0.5 · Fr + 0.38 · Fa [ kN ]當Fa/Fr 1.31軸承相互接觸或有隔圈定位時,根據(jù)外部載荷計算出的軸向和徑向力。
為保證軸承的精度,靜應力指數(shù)應大于3.0。只有在極短時間并且中心軸向載荷作用(卸刀力)下fs 1才可用于混合球軸承。雙向角接觸推力球軸承P0 = Fa應力系數(shù)應高于2.5。浮動變位軸承和圓柱滾子軸承P0 = Fr靜應力系數(shù)應高于3.0。耐久強度要檢驗耐久強度,可根據(jù)下面式子計算靜應力系數(shù)fs* = C0/P0*P0*可以使用當量靜載荷公式進行計算;只是計算時使用與當量載荷相同的動載荷。
應力系數(shù)用來判定在特定的應用條件下軸承是否會失效。如果該系數(shù)fs* 8,則認為軸承具有無限壽命。在計算赫茲接觸應力以及校核軸承的動力學性能時使用計算程序求解更為精確(見附錄,226頁)。如果具有連續(xù)潤滑油膜(κ 2)和極高清潔度的條件時,無需計算額定壽命。潤滑油的清潔度等級是評估循環(huán)顆粒是否會造成軸承壽命降低的依據(jù),可通過過濾器制造商和學術機構提供的潤滑油樣品來判定。如果全部油量可在數(shù)分鐘之內流過過濾器,即已達到所要求的清潔度等級。要保證極高的清潔度,必須在軸承運轉前再加以清洗。例如,過濾比β3200是指在一般稱之為多重過濾測試中,只有兩百分之一直徑3 μm的粒子可通過過濾器。為避免損壞潤滑油循環(huán)系統(tǒng)其它組件,不應使用超過粒度β375的過濾器。
如果上述條件不滿足,則依據(jù)DIN ISO 281附錄1手算或依據(jù)DIN ISO 281 附錄4 通過計算機輔助程序算出的修正壽命可用來評估潤滑和污染對軸承使用壽命的影響。清潔度對于精密軸承來說清潔度舉足輕重,因為對于一般的輕載軸承清潔度對使用壽命影響很大,并且污染會加重磨損程度。對于油潤滑軸承有關潤滑劑清潔度的參考值取自液壓領域,可從表9中獲得。在實際應用中,如果軸承由制造商注入潤滑脂并密封保護,可確保極度潔凈。工作溫度超精密軸承內外圈在不高于150 °C時可保證幾何尺寸穩(wěn)定。如果沒有超過該值,無須考慮溫度對材料性能的影響。必須注意保持架、密封和潤滑劑極限溫度(請見表10)。對于更高溫度下超精密軸承的應用,請咨詢舍弗勒集團工業(yè)應用部。
如果上述條件不滿足,則依據(jù)DIN ISO 281附錄1手算或依據(jù)DIN ISO 281 附錄4 通過計算機輔助程序算出的修正壽命可用來評估潤滑和污染對軸承使用壽命的影響。清潔度對于精密軸承來說清潔度舉足輕重,因為對于一般的輕載軸承清潔度對使用壽命影響很大,并且污染會加重磨損程度。對于油潤滑軸承有關潤滑劑清潔度的參考值取自液壓領域,可從表9中獲得。在實際應用中,如果軸承由制造商注入潤滑脂并密封保護,可確保極度潔凈。工作溫度超精密軸承內外圈在不高于150 °C時可保證幾何尺寸穩(wěn)定。如果沒有超過該值,無須考慮溫度對材料性能的影響。必須注意保持架、密封和潤滑劑極限溫度(請見表10)。對于更高溫度下超精密軸承的應用,請咨詢舍弗勒集團工業(yè)應用部。
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