角接触轴承轴向载荷的计算

1、所属课程：机械设计与应用所属专业：机械制造与自动化 数控技术 模具设计与制造等角接触轴承轴向载荷的计算 学习情境3 轴系零部件的设计与选用 任务2 滚动轴承的设计与选用 子任务 角接触轴承轴向载荷的计算 任务引入 学习目标 学习内容 任务实施 任务总结 思考练习角接触轴承轴向载荷的计算 角接触轴承轴向载荷的计算任务引入 滚动轴承当量动载荷P=KP（XFr+YFa）计算时，需要将轴向载荷Fa代入计算。 如轴承为角接触轴承，需要将其内部轴向力考虑到轴向载荷中去。 那么，角接触轴承的轴向载荷如何计算呢？学习目标1.掌握角接触轴承的内部轴向力及其计算方法。2.掌握角接触轴承轴向载荷的计算方法。 角接触

2、轴承轴向载荷的计算 角接触轴承轴向载荷的计算学习内容一、角接触轴承内部轴向力及计算二、角接触轴承轴向载荷的计算三、角接触轴承轴向载荷计算的实例分析 角接触轴承轴向载荷的计算 一、角接触轴承内部轴向力及计算1.角接触轴承的内部轴向力 受力分析：由于结构特点，角接触球轴承和圆锥滚子轴承承受径向载荷Fr时，每个滚动体上的法向力Fi均可分解成径向力Fri和轴向力Fsi，各滚动体上所受轴向分力Fsi合成为轴承的内部轴向力Fs。 角接触轴承轴向载荷的计算2.角接触轴承内部轴向力Fs的计算角接触球轴承圆锥滚子轴承70000C70000AC70000B3类Fs=eFrFs=0.68FrFs=1.14FrFs=

3、Fr/（2Y）e为判别值，初算时e0.4。Y为Fa/Fre时的轴向系数。 二、角接触轴承轴向载荷的计算 角接触轴承轴向载荷的计算1.角接触轴承安装方法因产生内部轴向力Fs，常成对使用，正装或反装。正装：两轴承窄边相对，也称“面对面”安装。反装：两轴承宽边相对，也称“背对背”安装。 2.角接触轴承轴向载荷的计算 角接触轴承轴向载荷的计算 FA为轴向外载荷，计算轴向载荷Fa时，需将轴承的内部轴向力Fs1和Fs2考虑进去。（1）若FA+Fs2Fs1时，轴有向右移动的趋势。 轴承1被“压紧”，压紧力由平衡条件为FA+Fs2Fs1，压紧端的轴向力为外部压紧力与内部轴向力之和，则轴承1承受的轴向力为 Fa

4、1=（FA+Fs2Fs1）+Fs1=FA+Fs2。 轴承2被“放松”，放松端只承受其内部轴向力作用，则轴承2承受的轴向力为Fa2=Fs2。 角接触轴承轴向载荷的计算（2）若FA+Fs2Fs1时，轴将有向左移动的趋势。 轴承2被“压紧”，压紧力由平衡条件为Fs1FAFs2，轴承2承受的轴向力为Fa2=（Fs1FAFs2）+Fs2= Fs1FA； 轴承1被“放松”，轴承1只受内部轴向力作用，即Fa1=Fs1。 角接触轴承轴向载荷的计算3.角接触轴承轴向载荷的计算方法和步骤（1）确定轴承内部轴向力Fs1、Fs2的大小和方向。 （2）根据FA、Fs1、Fs2判定轴的移动趋势，从而确定轴承的“压紧”端和

5、“放松”端。（3）被“压紧”轴承的轴向载荷等于除其本身的内部轴向力以外的所有轴向力的代数和，被“放松”轴承的轴向载荷等于其本身的内部轴向力。 角接触轴承轴向载荷的计算实例1：安装有两个斜齿圆柱齿轮的转轴由一对代号为7210AC的轴承支承。已知轴系所受轴向载荷为FA=3000。轴承所受径向载荷Fr1=8600N，Fr2=12500N。求两轴承的轴向载荷Fa1、Fa2。 三、角接触轴承轴向载荷计算的实例分析 角接触轴承轴向载荷的计算解：（1）求轴承的内部轴向力 Fs1=0.68Fr1=0.688600=5848N Fs2=0.68Fr2=0.6812500=8500N（2）求轴承的轴向载荷 Fs2

6、+FA=8500N+3000N=11500NFs1 故轴有向右移动的趋势，1轴承被压紧，2轴承被放松。 则 Fa1=Fs2+FA=11500N Fa2=Fs2=8500N。 角接触轴承轴向载荷的计算 角接触轴承轴向载荷的计算实例2：两端轴承均为7211B，正安装。轴承所承受的径向载荷为Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴的转速n=960r/min，工作温度正常，载荷有较大冲击，轴向外载荷FA= 900N，轴承预期寿命Lh=10000h，试校验所选轴承能否满足寿命要求。 角接触轴承轴向载荷的计算解：（1）求轴承的内部轴向力Fs1、Fs2 查表7211B轴承的内部轴向力Fs =1.14Fr。

7、 Fs1 =1.14Fr1 =1.141000=1140N；Fs2 =1.14Fr2 =1.142000=2280N。（2）求轴承的轴向力Fa1、Fa2 因FA+Fs2=900+2280=3180NFs1，故左端轴承被“放松”，右端轴承被“压紧”，则Fa1=FA+Fs2=3180N，Fa2=Fs2=2280N。（3）求轴承的当量动载荷P1、P2 1）查X 、Y 查表e =1.14，Fa1/Fr1=3180/1000=3.18e，则X1=0.35、Y1=0.57 Fa2/Fr2 =2280/2000=1.14=e，则X2 =1、Y2 =02）求当量动载荷 查表KP =2.3 P1 =KP（X1F

8、r1+Y1Fa1）=2.3（0.351000+0.573180）=4973.98N P2 =KP（X2Fr2+Y2Fa2）=2.3（12000+0）= 4600N 角接触轴承轴向载荷的计算 角接触轴承轴向载荷的计算（4）校验轴承寿命 查表7211B轴承的基本额定静载荷C =46200N，则 因所求轴承寿命大于预期寿命，所以轴承能满足寿命要求。 角接触轴承轴向载荷的计算任务实施 一对7211AC角接触球轴承所受径向力Fr1=7000N，Fr2=5000N，轴向外载荷FA=1500N，求各轴承的内部轴向力和轴向载荷Fa。 角接触轴承轴向载荷的计算任务实施步骤：1.求内部轴向力。2.确定总轴向力的方向。3.判断“压紧”端和“放松”端。4.求轴承的轴向载荷。任务总结1.角接触轴承通常成对使用，安装方式为“正装”和“反装”。“反装”的轴承提供刚性相对较高的轴承配置，而且可承受倾覆力矩。2.角接触轴承内部轴向力的方向由外圈的