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18.1.2 滚动轴承的工况与校核

受力分析与失效形式

受力分析

  如下图所示,径向载荷Fr通过轴颈作用于内圈,上班圈的滚动体不受此载荷影响,下半圈滚动体将此载荷传递到外圈上。位于Fr作用线上的接触载荷最大,向两边逐渐减小。滚动体从开始受载到受载终止的区域叫做承载区。轴向载荷会使承载区扩大,在这里不做讨论。


轴承受力

  就滚动体上一点而言,载荷和应力是周期性不均匀变化的。但是对于内外圈滚道上一点而言,受到的载荷是稳定的脉动循环载荷。


滚动体上的载荷变化(a)与滚道上载荷变化(b)

失效形式

  滚动轴承的正常失效形式是内外圈滚到或者滚动体上的疲劳点蚀破坏。点蚀凹坑会慢慢扩大,形成大面积疲劳剥落,此时轴承在运转时会产生较大的振动与噪声。

  另外有装配不当导致的卡死、内圈涨破、轴承内外圈和保持架挤碎等。由于润滑油不足会导致烧伤,润滑油污染会导致一定程度的磨损。


疲劳点蚀与大面积疲劳剥落

参考阅读:滚动轴承常见失效模式与对策

滚动轴承的寿命计算

寿命计算方法

当量动载荷

向心角接触球的案例

内部轴向力

轴向载荷