准确计算作用在轴承位置上的力和力矩,是选择最佳轴承尺寸和保证所需使用寿命的先决条件。以下内容基于 myonic 官方技术手册编写。

1. 负载的确定 (Calculation of Loads)

必须考虑所有作用力,包括运动部件重量、离心力、动态力(加速/减速)以及皮带或齿轮传动产生的力。

1.1 纯径向载荷 (Pure Radial Load)

当外力垂直于轴线作用时:

径向载荷 Case 1

负载分布 Case 1

径向载荷 Case 2

负载分布 Case 2

径向载荷公式:

Fr = Qr / 2

(假设负载位于两轴承正中央)

1.2 联合载荷 (Combined Loads)

当外力 Q 以角度 β 作用时,必须将其分解为径向分量 (Qr) 和轴向分量 (Qa)。

联合载荷分解
负载分量 分解公式 应用于轴承
径向分量 Qr Qr = Q · cos β Fr = Qr(双联配置)
轴向分量 Qa Qa = Q · sin β Fa = Qa(双联配置)

2. 动态当量负载 (Equivalent Dynamic Load, P)

用于计算轴承的额定使用寿命 (L10)。当量负载 P 是将实际的径向和轴向载荷转换为对寿命影响相同的单一假设负载。

计算公式

轴承类型 公式 (P)
径向深沟球轴承
(Radial deep groove ball bearings)
P = X · Fr + Y · Fa
轴向深沟球轴承
(Axial deep groove ball bearings)
P = Fa

关于系数 X 和 Y:

这些系数取决于比率 Fa / Fr 以及相对轴向载荷 f0 · Fa / C0。具体数值请参阅「使用寿命计算」页面中的系数表。

3. 静态当量负载 (Equivalent Static Load, P0)

用于校核静止或极低速运转(n < 10 rpm)时的轴承承载能力,确保不会发生永久变形。

计算公式

轴承类型 公式 (P0) 系数值
径向深沟球轴承 P0 = X0 · Fr + Y0 · Fa
⚠️ 若 P0 < Fr,则 P0 = Fr
X0 = 0.6
Y0 = 0.5
轴向深沟球轴承 P0 = Fa -

4. 静态负载安全系数 (Static Load Safety Factor, S0)

静态安全系数 S0 表示基本额定静载荷 C0 与静态当量负载 P0 的比值,用于评估安全性。

计算公式:

S0 = C0 / P0

或者用于确定所需的 C0C0 = S0 · P0

S0 推荐值 (Guideline Values)

操作条件 S0 范围
低要求 (Low requirements)
运转平稳、无振动
0.5 ... 0.7
正常要求 (Normal requirements)
标准运转条件、无显著振动
1.0 ... 1.2
高要求 (High requirements)
冲击负载、高可信赖性要求
1.5 ... 2.0
連結已複製!