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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1.滾動軸承的受力分析 滾動軸承在工作中,在通過軸心線的軸向載荷(中心軸向載荷)Fa作用下,可認(rèn)為各滾動體平均分擔(dān)載荷,即各滾動體受力相等。當(dāng)軸承在純徑向載荷Fr作用下(圖6),內(nèi)圈沿Fr方向移動一距離0,上半圈滾動體不承載,下半圈各滾動體由于個接觸點上的彈性變形量不同承受不同的載荷,處于Fr作用線最下位置的滾動體承載最大,其值近似為5Fr/Z(點接觸軸承)或4.6Fr/Z(線接觸軸承),Z為軸承滾動體總數(shù),遠(yuǎn)離作用線的各滾動體承載逐漸減小。對于內(nèi)外圈相對轉(zhuǎn)動的滾動軸承,滾動體的位置是不斷變化的,因此,每個滾動體所受的徑向
2、載荷是變載荷。 圖6滾動軸承徑向載荷的分析圖7角接觸軸承的載荷作用中心2.滾動軸承的載荷計算 (1)滾動軸承的徑向載荷計算 一般軸承徑向載荷Fr作用中心O的位置為軸承寬度中點。 角接觸軸承徑向載荷作用中心O的位置應(yīng)為各滾動體的載荷矢量與軸中心線的交點,如圖7所示。角接觸球軸承、圓錐滾子軸承載荷中心與軸承外側(cè)端面的距離a可由直接從手冊查得。 接觸角及直徑D,越大,載荷作用中心距軸承寬度中點越遠(yuǎn)。為了簡化計算,常假設(shè)載荷中心就在軸承寬度中點,
3、但這對于跨距較小的軸,誤差較大,不宜隨便簡化。 圖8角接觸軸承受徑向載荷產(chǎn)生附加軸向力 1)滾動軸承的軸向載荷計算 當(dāng)作用于軸系上的軸向工作合力為FA,則軸系中受FA作用的軸承的軸向載荷Fa=FA,不受FA作用的軸承的軸向載荷Fa=0。但角接觸軸承的軸向載荷不能這樣計算。 角接觸軸承受徑向載荷Fr時,會產(chǎn)生附加軸向力FS。圖8所示軸承下半圈第i個球受徑向力Fri。由于軸承外圈接觸點法線與軸承中心平面有接觸角 ,通過接觸點法線對軸承內(nèi)圈和軸的法向反力Fi將產(chǎn)生徑
4、向分力Fri;和軸向分力FSi。各球的軸向分力之和即為軸承的附加軸向力FS。按一半滾動體受力進(jìn)行分析,有FS 1.25 Frtan (1) 計算各種角接觸軸承附加軸向力的公式可查表5。表中Fr為軸承的徑向載荷;e為判斷系數(shù),查表6;Y為圓錐滾子軸承的軸向動載荷系數(shù),查表7。 表-5 角接觸軸承附加軸向力公式 軸承類型角接觸球軸承圓錐滾子軸承70000C(=15°)70000AC(=25°)70000B(=40°)30000FSeFr0.68Fr1.14FrFr /(2Y)
5、160; 角接觸軸承附加軸向力的方向是由軸承外圈的寬邊指向窄邊,通過內(nèi)圈作用于軸上。角接觸軸承一般應(yīng)成對使用。 圖9 角接觸軸承所受的軸向載荷 計算角接觸軸承所受的軸向載荷Fa1 、Fa2時,要同時考慮附加軸向力FSl、FS2和作用于軸上的其他工作軸向力FA。如圖9,若FSl FA FS2,由于軸承的右端已固定,軸不能向右移動,根據(jù)軸系軸向力的平衡關(guān)系,則Fa2= FSl FA;同理,若FS2 FSl FA,則Fa2 = FS2。因此,軸承所受的軸向力必然是下列兩值中較大者Fa2 = FS2(2)Fa2=
6、 FSl FA(-3) 用同樣方法分析,可得軸承所受的軸向力是下列兩值中較大者Fa1= FSl(4)Fa1 = FS2FA(5) 當(dāng)軸上軸向力FA與圖示方向相反時,F(xiàn)A應(yīng)取負(fù)值。 3.滾動軸承的失效和計算準(zhǔn)則 滾動軸承的主要失效形式有: (1)滾道和滾動體表的疲勞點蝕滾動軸承工作時內(nèi)、外套圈間有相對運動,滾動體既自轉(zhuǎn)又圍繞軸承中心公轉(zhuǎn),滾動體和套圈分別受到不同的脈動接觸應(yīng)力。工作若干時間后,各元件接觸表面上都可能發(fā)生接觸疲勞點蝕。點蝕會使軸承工作時振動、噪聲和發(fā)熱急劇增大。 (2)軸承的塑性變形過大的靜載荷或沖擊,會使?jié)L動體或套圖滾道上將出現(xiàn)不均勻的塑性變形。這時,軸承的摩擦力矩、振動、噪聲都將增加,運轉(zhuǎn)精度也降低。 (3)軸承磨粒磨損在多塵和滾道內(nèi)有污垢的條件下工作,可造成滾動體與套圈產(chǎn)生磨粒磨損。從而使運轉(zhuǎn)精度也降低,產(chǎn)生振動和噪聲。 &
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