角接触向心轴承轴向载荷的计算11

六、角接触向心轴承轴向载荷的计算1、受力分析：F1F2F2F3F3FraFrO载荷作用中心可查轴承标准FiFriFSiFSαirSiSrFFFFFS——内部轴向力，是由于结构原因而产生的附加内部轴向力。其大小：查表，方向：如图。FS使内外圈有分离趋势，∴向心推力轴承必须：成对使用，对称安装。2、角接触轴承的安装方法一般有两种安装形式：●正装－面对面安装两轴承外圈的窄边相对，即内部轴向力指向相对。●反装－背靠背安装两轴承外圈的宽边相对，即内部轴向力指向相背。正装时跨距短，轴刚度大；反装时跨距长，轴刚度小；为简化计算，认为支反力作用于轴承宽度的中点。FAFS1FS2FAFS1FS23、角接触轴承的轴向载荷Fa当外载既有径向载荷又有轴向载荷时，角接触轴承的轴向载荷Fa＝？要同时考虑轴向外载FA和内部轴向力FS。①轴承正装时：●若FS2+FAFS1（图C）如图所示为两向心角接触轴承1、2面对面安装，FS1、FS2和Fr1、Fr2分别为两轴承的内部轴向力与径向载荷，FA为作用于轴上的轴向力,图b为受力简图。如图有两种受力情况：Ⅰb)FS1FS2FAⅡⅠb)S1S2FAⅠc)FS1FS2FAⅡFS2+FAS1Fa1=FS2+FAFa2=FS2由于轴承1的右端已固定，轴不能向右移动，轴承1被压紧。由平衡条件得轴承1(压紧端)承受的轴向载荷压紧端：Fa1=FA+FS2轴承2(放松端)承受的轴向载荷：放松端：Fa2=FS2●若FS2+FAFS1（图D）Ⅰb)S1S2FAⅠD)FS1FS2FAⅡFS2+FAFS1Fa1=FS1Fa2=FS1－FA放松端：Fa1=FS1则轴承2被压紧,1放松,由平衡条件得：压紧端：Fa2=FS1-FAFAFS1FS212②轴承反装时：●若FS2+FAFS1轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，左轴承被压紧，使轴向力平衡：∴（压紧端）（放松端）21aSAFFF22aSFF轴向合力向左，轴有向左移动的趋势，右轴承被压紧，使轴向力平衡：●若FS2+FAFS1，（放松端）（压紧端）∴11aSFF21aSAFFFFAFS1FS212滚动轴承轴向载荷计算方法：(1)根据安装方式判明内部轴向力FS1、FS2的方向；(2)判明轴向合力指向及轴可能移动的方向，分析哪端轴承被“压紧”，哪端轴承被“放松”；(3)“放松”端的轴向载荷等于自身的内部轴向力，“压紧”端的轴向载荷等于除去自身内部轴向力外其它轴向力的代数和。正、反安装的简化画法正装12反装12六、滚动轴承的静强度计算0X0Y0000r0aCSPXFYF目的：防止在载荷作用下产生过大的塑性变形。基本额定静载荷C0：滚动轴承受载后，在承载区内受力最大的滚动体与滚道接触处的接触应力达到一定值时的静载荷。静径向载荷系数静轴向载荷系数0S静强度安全系数当轴承同时承受径向力和轴向力时，需折算成当量静载荷P0，应满足例1、已知：FS1=1175N，FS2=3290N，FA=1020N求：Fa1、Fa2。FAFrⅡFrⅠFrⅠFrⅡFAFS1FS2FS2+FA=3290+1020=4310＞FS1，1AS102032904310NaFFF2a2S23290NFF解：例题2：已知：FS1=1437N，FS2=2747N，FA=950N求：Fa1、Fa2FS1FS2FS1+FA=1437+950=2387＜FS2，a1SA27479501797NFFF2a22747NSFF2解：→轴承Ⅰ被“压紧”，轴承Ⅱ被“放松”→轴承Ⅰ被“压紧”，轴承Ⅱ被“放松”例10－3某工程机械传动中轴承配置形式如图所示。已知：轴向外载荷FA＝2000N，轴承径向载荷Fr1＝4000N,Fr2＝5000N.转速n＝1500r/min,中等冲击，工作温度不超过100°，要求轴承预期寿命L’h=5000h.问采用30311轴承是否合适？解：查手册30311轴承Y=1.7,e＝0.35，C＝152000N查表得：40001176.521.7NN112rSFFY2250001470.6221.7rSFFNNY2(1470.62000)3470.6SAFFNN11176.5SFN轴有右移趋势轴承1压紧，轴承2方松1222(1470.62000)3470.61470.6aSAaSFFFNNFFNFAFr1Fr221FS1FS21、计算轴承所受轴向载荷Fa2、计算当量动载荷P轴承1113470.60.86770.354000arFF由表查得X=0.40,已知Y=1.7,中等冲击载荷，查表取fp＝1.6则111()1.6(0.41.73470.6)12000praPfXFYFNN222()1.6(1500001470.6)8000praPfXFYFNN221470.60.2940.355000arFF轴承23、验算基本额定动载荷C查表，取ft＝1.00滚子轴承10/312PP按1P计算1036120006015005000'750141450001.010CNN结论：采用一对30311圆锥滚子轴承寿命足够