在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，必須考慮負(fù)載和電機(jī)之間的匹配。合理的軸承選擇將有效避免一些不必要的麻煩。沈女士的朋友出事了。他們的電機(jī)在空載運(yùn)行時(shí)噪音很大，但負(fù)載運(yùn)行時(shí)特別平穩(wěn)安靜。與軸承廠家溝通后發(fā)現(xiàn)他們的電機(jī)軸承選擇不合理，建議根據(jù)軸承承載能力重新計(jì)算。

如何計(jì)算軸承動(dòng)載荷

作用在軸承上的載荷可以根據(jù)力學(xué)原理在已知或可計(jì)算的外力(如傳遞力、工作力和慣性力)下計(jì)算。在計(jì)算單個(gè)軸承載荷的分量時(shí)，為了簡化計(jì)算，軸被視為由剛性無力矩支點(diǎn)支撐的梁。簡化計(jì)算中不考慮軸承、軸承座或機(jī)械結(jié)構(gòu)的彈性變形，以及軸偏轉(zhuǎn)引起的主動(dòng)軸承上的力矩。

利用上述簡化理論，只有簡單的輔助工具，如小型計(jì)算器，才能用于計(jì)算。事實(shí)上，計(jì)算基本額定載荷和等效承載載荷的標(biāo)準(zhǔn)方法也是基于類似的假設(shè)。

借助先進(jìn)而復(fù)雜的計(jì)算程序，可以根據(jù)彈性理論而不是上述假設(shè)來計(jì)算軸承的載荷。在這些計(jì)算程序中，軸承、軸和軸承座都被認(rèn)為是系統(tǒng)的彈性部件。

外力包括軸和負(fù)載部件的固有重量，或車輛的重量和其他慣性力，這些通常是已知的或可以計(jì)算的。但是，其他外力，如工作力(磨削壓力、機(jī)床切削力等)。)，沖擊力和附加動(dòng)力(如不平衡引起的離心力)，通常只能由類似機(jī)器或泵支架配置的經(jīng)驗(yàn)決定。

齒輪傳動(dòng)

對(duì)于齒輪傳動(dòng)，可以根據(jù)傳動(dòng)功率和齒輪類型計(jì)算齒輪產(chǎn)生的理論力。但是，齒輪、傳動(dòng)端或輸出端也會(huì)產(chǎn)生其他動(dòng)力。此外，齒輪的形狀誤差和轉(zhuǎn)動(dòng)部件的不平衡也會(huì)引起額外的動(dòng)力。但齒輪一般都是以高精度標(biāo)準(zhǔn)制造，以降低運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音，所以這種原因造成的力通常很小，在計(jì)算軸承載荷時(shí)可以忽略不計(jì)。

只有當(dāng)齒輪傳動(dòng)機(jī)器的工作條件已知時(shí)，才能根據(jù)其運(yùn)行形式和方式確定產(chǎn)生的附加力。齒輪制造商通常可以根據(jù)不同的工況，提供一個(gè)關(guān)于沖擊載荷和齒輪效率的“工作”系數(shù)，用來考慮附加力對(duì)軸承額定壽命的影響。

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● 皮帶傳動(dòng)

計(jì)算皮帶傳動(dòng)的軸承負(fù)荷時(shí)，主要是考慮有效的皮帶扭力，其取決于傳遞的力矩。皮帶制造商一般會(huì)根據(jù)不問的皮帶類型、預(yù)緊、皮帶的張緊力和其它附加動(dòng)態(tài)力，提供一個(gè)用來計(jì)算皮帶拉力的系致。若無法得到相關(guān)的系數(shù)，可使用以下參考值：

帶齒皮帶——1.1～1.3;

三角帶(V形帶)——1.2～2.5;

平皮帶——1.5～4.5;

當(dāng)軸之間的距離很短、在重負(fù)荷或沖擊負(fù)荷作用下、或張緊力很大時(shí)，應(yīng)取用較大的值。

軸承的靜載荷和動(dòng)載荷

軸承靜止時(shí)的載荷能力，由允許的塑性變形量決定。滾動(dòng)軸承中的塑性變形是不可避免的。如果限定允許的塑性變形量很小，則軸承的靜載荷能力也很小;如果允許的塑性變形較大，則在滾道上產(chǎn)生的凹坑將使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中噪聲和振動(dòng)增大、運(yùn)轉(zhuǎn)精度降低，影響軸承的正常工作。

滾動(dòng)軸承中，在承受載荷的滾動(dòng)體與滾道接觸點(diǎn)處，總的塑性變形量小于滾動(dòng)體直徑的萬分之一時(shí)，對(duì)軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)沒有多大的影響。把在這種塑性變形條件下確定的軸承靜承載能力稱為額定靜載荷 ，一般用C0表示。

額定靜載荷是在假定的載荷條件下決定的，對(duì)向心軸承，額定靜載荷是指徑向載荷，對(duì)向心推力軸承(角接觸球軸承)是指使軸承中半圈滾道受載的載荷的徑向分量，對(duì)推力軸承是指中心軸向載荷。軸承的基本額定靜載荷和基本額定靜載荷是指軸承在靜態(tài)或旋轉(zhuǎn)時(shí)，能承受的載重。

軸承額定動(dòng)載荷是指滾動(dòng)軸承理論上能承受的恒定徑向載荷(恒定軸向載荷)，在該載荷的作用下基本額定的壽命為100萬轉(zhuǎn)，軸承的基本額定動(dòng)載荷體現(xiàn)軸承的耐滾動(dòng)疲勞的能力。向心軸承和推力軸承的基本額定動(dòng)載荷反別稱作徑向基本額定動(dòng)負(fù)荷與軸向基本額定動(dòng)負(fù)荷，用Cr和Ca表示。

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