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如何计算单位载荷,滑动速度

学习如何计算单位载荷和滑动速度

单位载荷和滑动速度意味着什么?

单位载荷,也称支承压力,是由在轴承使用寿命期间施加到轴承上的力而定的。它是施加在轴承材料的力和接触面积的函数。单位负载的SI(国际标准)单位是(N / mm2),也称为(MPa)。

滑动速度,也称为速度(U),是轴承表面和配合表面(轴,推力面或衬套滑动面)之间的相对滑动速度。滑动速度的SI单位是(m / s)

  • 为什么单位载荷和滑动速度很重要?

    这些因素MPaU用于确定轴承设计以及依据各种应用要求选择的轴承材料是否合适。例如,通过先选择轴承材料,设计人员可以指定适当的轴承尺寸以满足应用要求。或者,在确定轴承尺寸后,设计者可以选择满足各种应用要求的轴承材料。

    干摩擦轴承设计的重要因素是载荷(MPa)和滑动速度的乘积,即U系数。在干摩擦轴承设计中,U系数与摩擦系数共同决定了由热摩擦产生的热量,产生的热量与轴承材料的耐热能力有关。 GGB样册列出了各种轴承材料的U和U极限。

    在润滑应用中,滑动轴承在轴和滑动轴承表面之间形成流体动力润滑膜的能力取决于单位载荷(MPa)和滑动速度(U)之间的关系、润滑剂的动力粘度(centiPoise)和轴承的长径比(B / D)。这些因素之间的关系是:其中7.5值是基于ISO单位的比例因子。

  • 如何计算单位载荷?

    为确定在最坏情况下轴承抗永久变形的能力,我们必须首先确定最大作用力Fmax。为了确定对耐用轴承设计至关重要的最大力,我们必须考虑:预期的设计载荷;基于其他类似设计的载荷记录;测量的载荷,动力源信息例如扭矩与速度;冲击负荷。最大单位载荷用于确定轴承材料是否具有足够的承载能力来支撑最大载荷。

    在确定某些GGB产品的轴承寿命时,使用平均或加权平均轴承载荷F确定轴承材料是否能够提供足够的寿命(在考虑滑动速度的情况下)。当载荷数据限定为最大值和最小值时,将计算平均轴承载荷。如果最小/最大载荷之间的载荷范围相对较小(小于25%),则只需取两个值的平均值即可。如果载荷范围相对较大,则取差值的2/3,并将其添加到最小载荷以得到“保守”平均值。如果载荷与时间的关系记录可用,假设速度稳定,则可以使用加权平均值:

    其中tnFn分别是每次/载荷增量和St的次数和负载。

    当速度变化时,将转数n1, n2 ... nnSn替换为时间增量t1, t2 ... tnSt

    既然已经确定了最大和平均力,则很容易计算出单位载荷:

    对于滑动轴承,投影面积A = Di?B,基于滑动轴承的内径Di乘以轴承长度B:?

    对于止推垫圈,A = 0.25 ? p ? (Do2 – Di2), 其中DoDi分别是垫圈的外径和内径。

    对于法兰轴承垫圈表面,A = 0.04 ? p ? (Do2 – Di2), 其中Do是法兰外径,而Di是法兰轴承内径。

    对于直线导轨,A = L?W,其中L =轴承材料长度; W =轴承材料的宽度。

  • 如何计算滑动速度

    滑移速度U(也称为速率)通常并不难确定,尤其是在由电动机或发动机驱动的应用中。速度会在轴承/配合表面界面处产生热量,随着时间的流逝,热量会影响轴承性能。速度越大,产生的热量越大。相对运动非常缓慢或偶尔,可能不会产生足够的热量来降低轴承材料的性能。

    速度U(以米/秒为单位)是根据基本应用类型计算得出的:

    连续旋转:

    对于滑动轴承,Di =滑动轴承内径,单位:mm,N =轴速度,单位:rpm:

    对于止推垫圈,Do =垫圈外径,单位:mm,Di =垫圈内径,单位:mm; N =转速,单位:rpm:

    摆动运动:

    对于滑动轴承, Di =内径,单位:mm,Nosc =轴摆动速度,cpm:

    对于止推垫圈,Do =垫圈外径,单位:mm,Di =垫圈内径,单位:mm;Nosc=振荡速度,单位:rpm:

    直线运动:

    对于滑动轴承和直线导轨,Ls =线性行程长度,单位:mm,c =循环速率,单位:cpm:

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