角接触向心轴承的轴向力计算

角接触向心轴承的轴向力计算的一个例子

角接触向心轴承轴向载荷的计算受力分析： 1、受力分析：a 可查轴承标准

FrFS O

Fr

αF3 F3

载荷作用中心

FSiF2 F2 F1

Fri

Fi

F ∑ri =F r F ∑ =FS i S

FS ——内部轴向力，是由于 内部轴向力， 内部轴向力 结构原因而产生的附加内部 轴向力。其大小：查表， 轴向力。其大小：查表，方 如图。 向：如图。

FS使内外圈有分离趋势， 使内外圈有分离趋势， 向心推力轴承必须： ∴向心推力轴承必须： 成对使用，对称安装。 成对使用，对称安装。

角接触向心轴承的轴向力计算的一个例子

2、角接触轴承的安装方法一般有两种安装形式： 一般有两种安装形式： 为简化计算， 为简化计算，认为 支反力作用于轴承 宽度的中点。 宽度的中点。 ● 正装 - 面对面安装 两轴承外圈的窄边相对， 两轴承外圈的窄边相对， 即内部轴向力指向相对。 即内部轴向力指向相对。FS1 FA FS2

● 反装 - 背靠背安装 两轴承外圈的宽边相对， 两轴承外圈的宽边相对， 即内部轴向力指向相背。 即内部轴向力指向相背。 正装时跨距短，轴刚度大； 正装时跨距短，轴刚度大；FA

反装时跨距长，轴刚度小； 反装时跨距长，轴刚度小；

FS1

FS2

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3、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， 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 F A和内部轴向力 FS 。

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① 轴承正装时： 轴承正装时：如图所示为两向心角接触轴承1、 如图所示为两向心角接触轴承 、2 面对面安装， 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， 为作用于轴上的轴向力, 载荷， FA为作用于轴上的轴向力 为受力简图。 图b为受力简图。 为受力简图 如图有两种受力情况： 如图有两种受力情况： ● 若 FS 2 + FA > FS 1 (图C)

Ⅰ

Ⅱ

b)

FS1

FA

FS2 S2 Ⅱ FS2 Fa2 = FS2

由于轴承1的右端已固定，轴不能向 c) 由于轴承 的右端已固定， 的右端已固定 右移动，轴承1被压紧 被压紧。 右移动，轴承 被压紧。由平衡条件 F = F + F a1 S2 A 得轴承1(压紧端 压紧端)承受的轴向载荷 得轴承 压紧端 承受的轴向载荷

Ⅰ Ⅰ S1 FS1 FS2+ FA > S1 b)

FA FA

压紧端： 压紧端：Fa1 = FA+ FS2 轴承2(放松端)承受的轴向载荷： 轴承2(放松端)承受的轴向载荷： 2(放松端 放松端： 放松端：Fa2 = FS2

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● 若 FS 2 + FA < FS 1 (图D)b) D)

Ⅰ Ⅰ S1 F + F < F S2 A S1 FS1

则轴承2被压紧,1放松 则轴承2被压紧,1放松 ,由 ,1 平衡条件得： 平衡条件得： 放松端： 放松端： Fa1 = FS1 压紧端： 压紧端： Fa2 = FS1 - FA

FA FA

S2 Ⅱ FS2

Fa1 = FS1

Fa2 = FS1-FA

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② 轴承反装时： 轴承反装时：1 FA

2

FS1

FS2

● 若 FS 2 + FA > FS 1 轴向合力

向右，轴有向右移动的趋势， 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： 左轴承被压紧，使轴向力平衡： 压紧

Fa1 = FS2 + FA (压紧端) 压紧端)∴

Fa 2 = FS2

(放松端) 放松端)

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1 FA

2

FS1

FS2

● 若 FS 2 + FA < FS 1 , 轴向合力向左，轴有向左移动的趋势， 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： 右轴承被压紧，使轴向力平衡： 压紧

Fa1 = FS1∴

(放松端) 放松端) (压紧端) 压紧端)

Fa 2 = FS 1 FA

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滚动轴承轴向载荷计算方法： 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 的方向； (1)根据安装方式判明内部轴向力 FS1、FS2的方向； 根据安装方式 (2)判明轴向合力指向及轴可能移动的方向， (2)判明轴向合力指向及轴可能移动的方向，分 判明轴向合力指向及轴可能移动的方向 析哪端轴承被“压紧” 哪端轴承被“放松” 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 (3)“放松”端的轴向载荷等于自身的内部轴向 放松 压紧”端的轴向载荷等于除去 除去自身内部 力， “压紧”端的轴向载荷等于除去自身内部 其它轴向力的代数和。 轴向力外其它轴向力的代数和 轴向力外其它轴向力的代数和。

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正、反安装的简化画法1 2 1 2

反装 正装

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六、滚动轴承的静强度计算 目的：防止在载荷作用下产生过大的塑性变形。 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C 基本额定静载荷C0 : 滚动轴承受载后， 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。 滚道接触处的接触应力达到一定值时的静载荷。 当轴承同时承受径向力和轴向力时，需折算成当量静载 当轴承同时承受径向力和轴向力时， 荷P0,应满足

P0 = X 0 Fr + Y0 Fa ≤

C0 S0

X0

静径向载荷 系数 静轴向载 荷系数 静强度安 全系数

Y0S0

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已知： 例1、已知：FS1=1175 N,FS2=3290 N,FA=1020 N求： , , 求 Fa1、 Fa2。 解：FS2+FA = 3290+1020= 4310 >FS1,FrⅠ

→轴承Ⅰ被“压紧” 轴承Ⅰ 压紧”FS1FrⅡ

,轴承Ⅱ被“放松” 轴承Ⅱ 放松”

FS2

FA

Fa1 = FA + FS2 = 1020 + 3290 = 4310 NFa2 = FS2 = 3290 N

例题2:已知： N, 例题2:已知：FS1=1437 N, FS2=2747 N,FA=950 N求： , 求 Fa1、 Fa2FrⅡ

解：FS1+FA = 1437+950 = 2387 <FS2,

→轴承Ⅰ被“压紧” 轴承Ⅰ 压紧”FA FS1FrⅠ

,轴承Ⅱ被“放松” 轴承Ⅱ 放松”

Fa1 = FS2 FA = 2747 950 = 1797 NFS2

Fa2 = FS 2 = 2747 N

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谢谢！

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