必要轴承尺寸

复合轴套和垫圈

为了确定复合轴套或推力垫圈的必要尺寸,先确定应用基本额定寿命。 基本额定寿命将机器类型、工作条件和该机器的运行可靠性考虑在内。 下列步骤可用于确定必要的轴承尺寸: 

  1. 作为第一个近似值,载荷比率指导值 C/P = 2 可用来获得所需基本额定动载荷 C。然后可从产品表中选择适用的轴承。 
  2. 为了检验所选轴套或推力垫圈是否可在当前实际载荷 p 和滑动速度 v 条件下使用,请采用 pv 图解:
    • 适用于 PTFE 复合滑动轴承(图表 1
    • 适用于 POM 复合轴承(图表 2
  3. 执行此检验所需的特定轴承载荷 p 和滑动速度 v 可按下列章节的公式进行计算。
    • 如果 pv 图表显示可以使用基本额定寿命公式,进行第 4 步。
    • 如果 pv 图表显示超出了 pv 范围,则选择更高承载能力的轴承,或联系 SKF 应用工程服务部门。
  4. 计算基本额定寿命(参阅如下公式,或者 XXXX),并按照如下方式继续:
    • 如计算出的额定寿命短于所需的额定寿命,则应选择更大的轴承或杆端关节轴承,并重新计算。
    • 如计算出的额定寿命大于所需的额定寿命,则可选择将该轴承或杆端关节轴承用于该应用。
对于法兰轴套来说,分别检查轴套和法兰的适用性。 要计算法兰的特定载荷,将上述公式中的 C 用 Ca替代。 Ca 值列于产品表中。

给定的轴承载荷

特定轴承载荷的大小可用下列公式计算

p = K F/C

式中

p=给定轴承载荷 [N/mm2]
F=轴承动载荷 [kN]
C=基本额定动载荷[kN]
K=特定载荷系数 [N/mm2]
= 80 用于 PTFE 复合材料(后缀 E)
= 120 用于 POM 复合材料(后缀 M)

平均滑动速度

连续运动的平均滑动速度可使用下列公式计算

v = 5,82×10-7 d β f

式中

v=滑动速度 [m/s]
d=滑动直径 [mm]
= 轴套的孔径 d
= 0,5 (d + D1) 用于法兰轴套的法兰
= 0,5 (d + D) 或尺寸 Ja 用于推力垫圈
f=摆动频率[min-1],或者旋转速度[r/min]
β=摆动角度的一半(图 1)[度,°],适用于旋转 β = 90°

基本额定寿命计算

许多因素影响轴承的寿命、 例如载荷、滑动速度、工作温度、复合滑动层运行的配合面的表面粗糙度。 因此,任何计算只是近似的。
使用基本额定寿命公式获得的值是绝大多数轴承在测试条件下所能达到或超过的指标值。 这已经通过严格测试和现场经验证明。
SKF PTFE 和 POM 复合滑动轴承的基本额定寿命可使用下列公式进行计算:

Gh = c1 c2 c3 c4 c5 KM/(p v)n

进行计算

在此寿命计算中考虑产品 (p v) 限制值,如下所示:

  • PTFE 材料: 如果 p v < 0,025 那么应该使用 0,025
  • POM 材料: 如果 p v < 0,1 那么应该使用 0,1

式中
Gh=使用寿命 [工作小时]
c1=载荷系数(图表 3
c2=速度系数(图表 4
c3=温度系数(图表 5
c4=表面粗糙度系数(图表 6
c5=载荷类型系数
= 1 适用于静止载荷 (即载荷区是总是在轴承圆周相同的位置上)
= 1,5 适用于旋转载荷 (即载荷区围绕轴承圆周移动)
KM=系数取决于材料和轴承类型
= 480(PTFE 复合轴套)
= 300(PTFE 复合推力垫圈)
= 1 900(POM 复合轴套和推力垫圈)
p=给定轴承载荷 [N/mm2]
v=滑动速度 [m/s]
n=指数
= 1 (PTFE 复合材料)
= 1 (POM 复合材料,如果 p v ≤ 1)
= 3 (POM 复合材料,如果 p v > 1)


青铜、尼龙、丝绕轴套和板带

产生的载荷、压力以及滑动速度不应超过相关轴承数据部分所规定的允许值:

此外,对于丝绕轴套来说 (PWM 系列), 图 7 表明了特定轴承载荷可接受的 pv 组合和此轴套材料的可接受滑动速度。 如果特定轴承的载荷值位于 pv 图表中曲线以下,轴承适合本应用。 在有利的工作条件下,在曲线之上的工作范围也是可以的。 在此情况下,请联系 SKF 应用工程服务部门。

执行这些检验所需的特定轴承载荷 p 和滑动速度 v 可按下列章节的公式进行计算。

给定的轴承载荷

特定轴承载荷的大小可用下列公式计算

p = F/A

式中

p=给定轴承载荷 [N/mm2]
F=载荷 [N]
A=承载横截面[mm2]
= d (B - 2) 用于丝绕轴套(图 2)
= d B 用于青铜和尼龙轴套
= (D/2)2 - (d/2)2 Π 用于推力垫圈


平均滑动速度

连续运动的平均滑动速度可使用下列公式计算

v = 5,82×10-7 d β f

式中

v=滑动速度 [m/s]
d=滑动直径 [mm]
= 轴套的孔径 d
= 0,5 (d + D1) 用于法兰轴套的法兰
= 0,5 ((d + D) 或尺寸 Ja 用于推力垫圈
f=摆动频率[min-1],或者旋转速度[r/min]
β=摆动角度的一半(图 1)[度,°],适用于旋转 β = 90°


SKF logo