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軸承壽命計(jì)算

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創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時(shí)間:2022-07-25

軸承壽命計(jì)算的視頻教程

基于ANSYS Ncode的疲勞壽命及參數(shù)化 仿真分析計(jì)算
基于ANSYS Ncode的疲勞壽命及參數(shù)化 仿真分析計(jì)算

基于ANSYS Ncode的疲勞壽命及參數(shù)化 仿真分析計(jì)算

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如何在 Ncode Designlife應(yīng)力壽命中利用時(shí)序載荷映射進(jìn)行仿真分析計(jì)算
如何在 Ncode Designlife應(yīng)力壽命中利用時(shí)序載荷映射進(jìn)行仿真分析計(jì)算

如何在 Ncode Designlife應(yīng)力壽命中利用時(shí)序載荷映射進(jìn)行仿真分析計(jì)算

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軸承壽命計(jì)算圖1

軸承壽命計(jì)算的實(shí)例教程

電機(jī)軸承為什么不能達(dá)到預(yù)期計(jì)算壽命? 電機(jī)工程師在對(duì)電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,一般都會(huì)對(duì)軸承壽命進(jìn)行校核。然而在各種工程實(shí)際中,電機(jī)軸承由于各種失效而達(dá)到的實(shí)際壽命和最初的壽命校核計(jì)算結(jié)果存在差異,甚至這種差異很大。 電機(jī)工程師都曾經(jīng)對(duì)軸承應(yīng)用工程師提出過(guò)這個(gè)問(wèn)題“為什么壽命計(jì)算得到的結(jié)果和實(shí)際壽命差異那么大?”通常會(huì)得到如下回答:“軸承壽命是一個(gè)可靠性為百分之九十的概率值,是基于大量軸承試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,并不是實(shí)際值。工程實(shí)際中的實(shí)際每一個(gè)軸承壽命會(huì)有差異,因此這可能是一種個(gè)體差異。” 這個(gè)答案粗聽(tīng)起來(lái)是有道理的。但是,如果電機(jī)工程師真的把自己做的軸承壽命計(jì)算和實(shí)際壽命進(jìn)行對(duì)比時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)幾率要比“百分之九十”相差很多。 這就帶來(lái)了兩個(gè)必須回答的問(wèn)題: - 電機(jī)軸承為什么達(dá)不到預(yù)期計(jì)算壽命? - 既然電機(jī)軸承實(shí)際壽命和預(yù)期計(jì)算壽命存在差異,那么是計(jì)算理論有問(wèn)題么?還能用軸承壽命計(jì)算對(duì)壽命進(jìn)行估計(jì)么? 上面這些問(wèn)題不回答清楚,在遇到客戶要求工程師對(duì)電機(jī)軸承壽命或者保修期作出保證的時(shí)候,電機(jī)工程師就會(huì)十分難于給出放心的答案。 我們分開(kāi)把這兩個(gè)問(wèn)題講清楚。
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關(guān)于軸承壽命理論 對(duì)于所有會(huì)使用到軸承的工程師來(lái)說(shuō),軸承壽命是個(gè)繞不過(guò)去的坎。無(wú)論是軸承的選型,設(shè)備的初步校核計(jì)算,還是軸承的失效分析,我們或多或少的都會(huì)想到要去計(jì)算或者校核軸承壽命。 在選型階段,軸承壽命計(jì)算顯的更加重要。因?yàn)椴粌H涉及到選的軸承是否正確,還有軸承在設(shè)備中是否能達(dá)到預(yù)期的使用時(shí)間。 在做軸承選型的壽命計(jì)算之前,我們得知道到底什么是軸承壽命。而且我相信很多熟悉軸承的工程師每天都會(huì)聽(tīng)到很多跟軸承壽命相關(guān)的名詞,例如,軸承壽命軸承的額定壽命軸承的疲勞壽命,還有高級(jí)疲勞壽命,使用壽命,這些名詞的背后都代表了什么意思,這些壽命之間有什么關(guān)系,為什么壽命被表示成L10,那些公式里林林總總的系數(shù)都是什么意思? 軸承壽命,說(shuō)起來(lái)是個(gè)很簡(jiǎn)單的概念,但是涉及到應(yīng)用,牽扯的東西方方面面。所以,這個(gè)話題的內(nèi)容比較多,我們會(huì)準(zhǔn)備一系列文章一一跟大家討論。
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二、 球軸承選型 在進(jìn)行球軸承選型時(shí),首先要根據(jù)軸承受力狀況、速度能力、噪聲要求、安裝要求等選擇合適的軸承種類,同時(shí)需考慮溫度、環(huán)境的限制條件,選擇合適的軸承材料及潤(rùn)滑方式(以上本文第一章已有介紹),再根據(jù)設(shè)計(jì)空間尺寸對(duì)所選的軸承型號(hào)進(jìn)行壽命計(jì)算,設(shè)計(jì)流程圖如圖6。 圖6 軸承選擇流程 軸承壽命主要可以從兩個(gè)類型去考核,當(dāng)疲勞失效為軸承的主要失效形式時(shí),需校核軸承疲勞壽命,當(dāng)軸承受過(guò)大的靜負(fù)荷或在極低轉(zhuǎn)速下承受沖擊負(fù)荷時(shí),此時(shí)軸承壽命不是取決于材料的疲勞,而需考核軸承靜態(tài)強(qiáng)度。需要額外考慮的是,軸承載荷是否小于最小軸承負(fù)荷。 1. 軸承疲勞壽命計(jì)算: 額定壽命:在一塊疲勞剝落前,90%的一組同樣的軸承將達(dá)到或超過(guò)的壽命軸承調(diào)整壽命:考慮壽命調(diào)整系數(shù)的額定壽命。 動(dòng)態(tài)額定載荷:表示在該載荷作用下,一定數(shù)量的軸承的額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)。對(duì)于向心軸承,載荷是指純徑向載荷(C);對(duì)于推力軸承,載荷是指純軸向載荷;向心推力軸承,載荷是指產(chǎn)生軸承套圈相互間純徑向位移的載荷的徑向分量(C)。 動(dòng)態(tài)徑向當(dāng)量載荷:在一恒定的徑向載荷下,滾動(dòng)軸承具有與實(shí)際載荷相同的壽命。 其中X、Y分別為徑向、軸向動(dòng)載荷系數(shù),分別為軸承實(shí)際載荷的徑向、軸向分量。X、Y值可查閱軸承公司網(wǎng)站的建議值。
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軸承的基本額定壽命 在之前的幾個(gè)星期里,我們花了一些時(shí)間跟大家一起討論軸承壽命理論。之所以花時(shí)間去寫這些比較理論,抽象的東西,其實(shí)是希望大家對(duì)軸承壽命有個(gè)大概的了解,即使不能讓大家完全理解軸承壽命到底是怎么發(fā)展來(lái)的,起碼以后我們?cè)?em>計(jì)算軸承壽命的時(shí)候就知道,我們到底在計(jì)算什么,這個(gè)計(jì)算出來(lái)的數(shù)字對(duì)我們來(lái)說(shuō)到底意味著什么。 上一篇的最后提到,很多軸承的制造商會(huì)采用“額定壽命”的概念來(lái)給在特定載荷條件下的給定軸承估計(jì)一個(gè)疲勞耐久性。因?yàn)檩d荷對(duì)軸承來(lái)說(shuō)是最重要的需要滿足的功能需求。在再早一點(diǎn)的文章里,我們也大概提到了如何來(lái)計(jì)算軸承的“額定壽命”。 今天我們稍微花一點(diǎn)時(shí)間,來(lái)給大家介紹一下額定壽命的概念,以及計(jì)算的方法,和在計(jì)算中需要考慮的其他因素。 對(duì)于所有的滾動(dòng)軸承及來(lái)說(shuō),額定壽命計(jì)算都可以根據(jù)下面的公式來(lái)得到: 在公式中: P叫做當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 C叫做基本額定動(dòng)負(fù)荷, p是軸承指數(shù),根據(jù)滾動(dòng)體類型的不同,p的值不同。 從上述的公式就可以看出來(lái),基本額定壽命從根本上講是一個(gè)軸承在實(shí)際狀態(tài)下的載荷與定義出的載荷下的比值。
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多說(shuō)一句,關(guān)于軸承的安裝 軸承的安裝,是一個(gè)非常主觀的因素。我們沒(méi)有辦法非常客觀的在某一個(gè)公式里把這個(gè)因素考慮進(jìn)去,因?yàn)椴煌娜耍捎貌煌陌惭b方法,使用不同的安裝工具,都會(huì)對(duì)軸承造成效果不一的影響。 因此,軸承的安裝時(shí)一個(gè)非常需要技術(shù)的工作,我們需要通過(guò)統(tǒng)一的安裝條件,更合適的安裝設(shè)備,讓軸承在安裝過(guò)程不要受到任何的損害,把因?yàn)榘惭b所導(dǎo)致的影響盡可能的放到最小。這部分的內(nèi)容,如果大家有興趣,我們可以在后面單獨(dú)跟大家介紹。 再跟大家明確一個(gè)概念,我們把上篇文章的公式: 改成如下的公式: 系數(shù)對(duì)修正壽命的影響是雙向的,當(dāng)潤(rùn)滑選的好,或者污染控制的好,也就是的值大于1時(shí),軸承的修正壽命是會(huì)高于額定壽命的,反之,當(dāng)小于1時(shí),修正壽命則會(huì)低于額定壽命。 重要! 這也從理論的角度告訴我們,軸承壽命不僅僅受到載荷大小的直觀影響。當(dāng)我們需要一個(gè)已經(jīng)選擇好大小的軸承更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行,或者能夠運(yùn)行到他的期望壽命時(shí),合適的潤(rùn)滑和更整潔的環(huán)境時(shí)非常重要的。這個(gè)結(jié)論也跟我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的感受時(shí)一致的。 的理論計(jì)算是一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜的過(guò)程。
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軸承壽命計(jì)算圖2

軸承壽命計(jì)算的最新內(nèi)容

不同工況下,ODYSSEE預(yù)測(cè)軸承壽命和Romax仿真計(jì)算軸承壽命結(jié)果對(duì)比 對(duì)于載荷譜下的綜合壽命,同時(shí)考慮主軸承的預(yù)緊量,也可以訓(xùn)練出一個(gè)高精度的軸承載荷譜壽命預(yù)測(cè)模型,ODYSSEE機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)相對(duì)誤差最大值<3.1%。
基于matlab的GUI滾動(dòng)軸承特征頻率計(jì)算,輸入軸承參數(shù),包括轉(zhuǎn)速,節(jié)圓直徑、滾子直徑、滾子數(shù)、接觸角,就可得滾動(dòng)特征頻率結(jié)果,程序已調(diào)通,可直接運(yùn)行。
不過(guò),根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),即便用修正后的軸承壽命計(jì)算,依然無(wú)法擺脫上述原因的第1和第2點(diǎn)。因此,軸承壽命計(jì)算結(jié)果和軸承實(shí)際壽命在理論上就存在著差異。電機(jī)工程師應(yīng)該對(duì)此心中有數(shù)。 這樣我們緊接著就面臨第二個(gè)問(wèn)題,既然軸承計(jì)算壽命軸承實(shí)際壽命存在著理論上和實(shí)際上的差異,那這個(gè)計(jì)算干嘛用的?
一般來(lái)說(shuō)沒(méi)錯(cuò),但這只是對(duì)其疲勞壽命而言(軸承壽命按疲勞壽命計(jì)算)。
Tribo-X計(jì)算軟件考慮摩擦學(xué)問(wèn)題中的多種影響因素,解決傳統(tǒng)CAE計(jì)算困難,計(jì)算速度慢的問(wèn)題,精確考慮各種特性對(duì)摩擦學(xué)結(jié)構(gòu)的影響,包括混合摩擦、湍流效應(yīng)、微觀粗糙表面、氣穴等。 Tribo-X可以計(jì)算潤(rùn)滑系統(tǒng)的應(yīng)變、摩擦和溫度等;是一個(gè)“數(shù)字放大鏡”,查看摩擦接觸的內(nèi)部,更好的理解整個(gè)接觸過(guò)程。Tribo-X專門的后處理軟件生成2D和3D圖表,并輸出用戶所需的數(shù)據(jù)、圖片或視頻
摩擦學(xué)問(wèn)題中各種因素往往錯(cuò)綜復(fù)雜,涉及多門學(xué)科,例如,流體力學(xué)、固體力學(xué)、流變學(xué)、熱物理、應(yīng)用數(shù)學(xué)等等。由于摩擦學(xué)現(xiàn)象發(fā)生在表面層,影響因素頗多,這就使得理論分析和實(shí)驗(yàn)研究都較為困難,經(jīng)典三維CFD或者有限元計(jì)算難度很大。 Tribo-X應(yīng)用場(chǎng)景 摩擦學(xué)是有關(guān)摩擦、磨損與潤(rùn)滑科學(xué)的總稱,是在研究摩擦和磨損過(guò)程中兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間的相互作用。由于摩擦引起能量的轉(zhuǎn)換
在設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝、使用的過(guò)程中,軸承潤(rùn)滑脂溫度的選擇是十分重要的。對(duì)于電機(jī)而言,常用的潤(rùn)滑介質(zhì)是潤(rùn)滑脂。 一般油脂供應(yīng)商在油脂技術(shù)參數(shù)上會(huì)標(biāo)注一些數(shù)據(jù),包括滴點(diǎn)、使用溫度范圍等等。 另一方面,不同的技術(shù)資料上又有很多的溫度計(jì)算。 有時(shí)候,各種計(jì)算的結(jié)果,以及軸承其他零部件溫度限值與潤(rùn)滑脂標(biāo)稱的那些參數(shù)不大相同。眾多的概念和計(jì)算,導(dǎo)致工程師在選取的時(shí)候陷入迷局。 下面我們針對(duì)這些概念做一個(gè)梳理
軸承發(fā)熱的計(jì)算 軸承在運(yùn)行時(shí)候的溫度與冷態(tài)溫度會(huì)存在一定差異,也就是軸承運(yùn)行的時(shí)候有一定的溫升。產(chǎn)生軸承溫升的原因主要包含在兩個(gè)方面: 第一,外界的傳導(dǎo)。由于外界機(jī)械零部件在運(yùn)行時(shí)候產(chǎn)生的發(fā)熱而導(dǎo)致的整個(gè)機(jī)械各個(gè)零部件的溫度升高。這個(gè)熱量通過(guò)傳導(dǎo),傳遞給軸承,從而造成軸承的發(fā)熱。對(duì)于電機(jī)和齒輪箱而言
滾動(dòng)軸承摩擦轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 滾動(dòng)軸承內(nèi)部是通過(guò)滾動(dòng)體在滾道內(nèi)的滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)減小摩擦保證機(jī)械設(shè)備良好、穩(wěn)定,精確運(yùn)轉(zhuǎn)的零件。滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候也會(huì)存在一定的摩擦,這些摩擦所產(chǎn)生的能量最終以熱量的方式散發(fā)出去,是軸承自身發(fā)熱的來(lái)源。因此,在計(jì)算軸承溫度的時(shí)候,除了考慮外界熱源的熱量傳遞,也要考慮軸承自身轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)熱。本文對(duì)滾動(dòng)軸承摩擦轉(zhuǎn)矩的計(jì)算做一個(gè)介紹
軸承游隙的選擇與計(jì)算 在前面的文章中我們介紹了游隙的定義以及影響游隙的因素。對(duì)于軸承使用者而言,最實(shí)際問(wèn)題是怎么選擇軸承的游隙。