《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第五版角接觸向心軸承軸向載荷的計(jì)算.ppt

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1、五、角接觸向心軸承軸向載荷的計(jì)算,1、受力分析：,,,,O,載荷作用中心,可查軸承標(biāo)準(zhǔn),,,,FS 內(nèi)部軸向力，是由于結(jié)構(gòu)原因而產(chǎn)生的附加內(nèi)部軸向力。其大?。翰楸恚较颍喝鐖D。,,FS使內(nèi)外圈有分離趨勢(shì)，向心推力軸承必須： 成對(duì)使用，對(duì)稱(chēng)安裝。,,2、角接觸軸承的安裝方法,一般有兩種安裝形式：, 正裝 面對(duì)面安裝,兩軸承外圈的窄邊相對(duì)，,即內(nèi)部軸向力指向相對(duì)。, 反裝 背靠背安裝,兩軸承外圈的寬邊相對(duì)，,即內(nèi)部軸向力指向相背。,正裝時(shí)跨距短，軸剛度大；,反裝時(shí)跨距長(zhǎng)，軸剛度??；,為簡(jiǎn)化計(jì)算，認(rèn)為支反力作用于軸承寬度的中點(diǎn)。,3、角接觸軸承的軸向載荷Fa,當(dāng)外載既有徑向載荷又有軸向載荷時(shí)，角接觸

2、軸承的軸向載荷 Fa ？,要同時(shí)考慮軸向外載 F A和內(nèi)部軸向力 FS 。, 軸承正裝時(shí)：, 若 FS2 + FA FS1（圖C）,如圖所示為兩向心角接觸軸承1、2面對(duì)面安裝，F(xiàn)S1、 FS2和Fr1 、 Fr2分別為兩軸承的內(nèi)部軸向力與徑向載荷， FA為作用于軸上的軸向力,圖b為受力簡(jiǎn)圖。,如圖有兩種受力情況：,由于軸承1的右端已固定，軸不能向右移動(dòng)，軸承1被壓緊。由平衡條件得軸承1(壓緊端)承受的軸向載荷,壓緊端：Fa1 = FA+ FS2,軸承2(放松端)承受的軸向載荷：,放松端：Fa2 = FS2,, 若 FS2 + FA < FS1（圖D）,放松端： Fa1 = FS1,則軸承2被壓

3、緊,1放松 ,由平衡條件得：,壓緊端： Fa2 = FS1 - FA,,滾動(dòng)軸承軸向載荷計(jì)算方法：,(1)根據(jù)安裝方式判明內(nèi)部軸向力 FS1、FS2的方向；,(2)判明軸向合力指向及軸可能移動(dòng)的方向，分析哪端軸承被“壓緊”，哪端軸承被“放松”；,(3)“放松”端的軸向載荷等于自身的內(nèi)部軸向力， “壓緊”端的軸向載荷等于除去自身內(nèi)部軸向力外其它軸向力的代數(shù)和。,,正、反安裝的簡(jiǎn)化畫(huà)法,六、滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算,,目的：防止在載荷作用下產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形。,基本額定靜載荷C0 ：,滾動(dòng)軸承受載后，在承載區(qū)內(nèi)受力最大的滾動(dòng)體與滾道接觸處的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)的靜載荷。,,靜徑向載荷系數(shù),,靜軸向載荷

4、系數(shù),,靜強(qiáng)度安全系數(shù),,當(dāng)軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力時(shí)，需折算成當(dāng)量靜載荷P0，應(yīng)滿(mǎn)足,例1、已知：S1=1175 N，S2=3290 N，F(xiàn)A=1020 N求： Fa1、 Fa2。,Fr,Fr,FA,S2+FA = 3290+1020= 4310 S1，,解：,軸承被“壓緊” ，軸承被“放松”,,,例2:某軸系部件采用一對(duì)7208AC滾動(dòng)軸承支承,如圖。 R15000N,R28000N，F(xiàn)A2000N，e=0.68，求Fa1、Fa2。,解： 由安裝簡(jiǎn)圖，軸承正裝， S1 、 S2 如圖所示。,求Fa1 ， Fa2, S1FA340020005400N< S25440N,Fa1 S2FA

5、54402000=3440N,Fa2S25440N,S10.68R10.6850003400N S20.68R20.6880005440N,軸承1被壓緊 軸承2被放松,,例3 某工程機(jī)械傳動(dòng)中軸承配置形式如圖所示。已知：軸向外載荷FA2000N，軸承徑向載荷Fr14000N,Fr25000N.轉(zhuǎn)速n1500r/min,中等沖擊，工作溫度不超過(guò)100，要求軸承預(yù)期壽命Lh=5000h.問(wèn)采用30311軸承是否合適？,解：,查手冊(cè)30311軸承Y=1.7,e0.35，C152000N,由安裝簡(jiǎn)圖，軸承正裝， FS1 、 FS2 如圖所示。,軸有右移趨勢(shì),軸承1壓緊，軸承2放松,1、計(jì)算軸承所受軸向載荷Fa,2、計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P,軸承1,由表查得X=0.40,,已知Y=1.7,中等沖擊載荷，查表取fp1.6,則,軸承2,3、驗(yàn)算基本額定動(dòng)載荷C,查表，取ft1.00,滾子軸承,結(jié)論：采用一對(duì)30311圓錐滾子軸承壽命足夠,