机械设计基础第11章滚动轴承轴向力的计算

1、1,三、滚动轴承的当量动载荷：,在进行轴承寿命计算时，轴承在许多应用场合，常常同时承受径向载荷Fr和轴向载荷Fa； 这时，必须把实际载荷换算为与确定基本额动定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用字母P表示。 对于以承受径向载荷为主的轴承，称为径向当量动载荷，用Pr表示； 对于以承受轴向载荷为主的轴承，称为轴向当量动载荷，用Pa表示.,当量动载荷P的一般计算公式： P=XFr+YFa 式中：X，Y分别为径向，轴向载荷系数： 其值见表1612，P260. 对于只能承受纯径向载荷R的轴承：P=Fr. 对于只能承受纯轴向载荷A的轴承：P=Fa,见课件机械设计重点难点寿命计算,2,工作过程中要产生内部

2、的轴向力，为了保证这类轴承正常工作，通常是成对使用的。安装方式：分为反装和正装，如图168和图16-9，P261所示。,径向载荷即为由外界作用到轴上的径向力Fr在各轴承上产生的径向载荷； 轴向载荷Fa并不完全由外界轴向作用力FA产生的，而是应该根据整个轴上的轴向载荷（包括径向载荷Fr产生的内部轴向力F/）之间的平衡条件得出。,四、角接触向心轴承轴向载荷的计算,见课件机械设计重点难点寿命计算,3,四、角接触向心轴承轴向载荷的计算,图所示为一成对安装的角接触轴承（可以是圆锥滚子轴承），FR及FA分别为作用于轴上的径向外负荷及轴向外负荷。两轴承所受的径向负荷分别为Fr1及Fr2，相应的内部轴向力为F

3、/1及F/2。,取轴与其相配合的轴承内圈为分离体，当达到轴向平衡时，应满足： F/2+FA= F/1,见课件机械设计重点难点寿命计算,4,四、角接触向心轴承轴向载荷的计算,如果F/2+FA F/1，如图所示，则轴有右移的趋势，此时轴承2被“放松”，轴承1被“压紧”。但实际上轴并没有移动。为保持轴的平衡，在轴承1的外圈上必有一平衡力Fb1作用。因此，根据力的平衡关系，作用在轴承1的外圈上的力应是F/1+ Fb1，且有 F/2+FA= F/1+Fb1 故 Fb1= F/2+FA-F/1,作用在轴承1上的总的轴向力Fa1 为： Fa1=F/1+Fb1=F/2+FA （16-7） 作用在轴承2上的轴向

4、力Fa2为（即轴承2只受其自身的内部轴向力）： Fa2= F/2 （16-7）,见课件机械设计重点难点寿命计算,Fb1,5,四、角接触向心轴承轴向载荷的计算,同样的分析，得作用在轴承1及轴承2上的轴向力分别为 Fa1 = F/1 （16-8） Fa2= F/1 -FA （16-8）,见课件机械设计重点难点寿命计算,如果F/2+FA F/1 （见图），此时轴有左移的趋势， 轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”。 为了保持轴的平衡，在轴承2的外圈上必有一个平衡力Fb2作用，作与上述相同的分析。,Fb2,6,综上可知，计算角接触球轴承和圆锥滚子轴承所 受轴向力的方法可归结为：,1）确定轴承内部轴向力F/1、F/2的方向和大小； 2）确定作用于轴上的轴向外负荷的合力FA的方向和大小； 3）判明轴上全部轴向负荷（包括轴向外负荷和轴承的内部轴向负荷）的合力指向，找出被“压紧”的轴承及被“放松”的轴承； 4）被“压紧”轴承的轴向负荷等于除本身派生轴向负荷以外