球軸承極限推力載荷
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發(fā)布日期: 2020.01.02
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一般考慮大多數(shù)向心球軸承可承受一定的推力載荷,只要由此而引起的接觸應(yīng)力不是太高或者不會使球接觸區(qū)超出滾道就可以。出現(xiàn)后一種情況會導(dǎo)致嚴(yán)重的應(yīng)…
一般考慮
大多數(shù)向心球軸承可承受一定的推力載荷,只要由此而引起的接觸應(yīng)力不是太高或者不會使球接觸區(qū)超出滾道就可以。出現(xiàn)后一種情況會導(dǎo)致嚴(yán)重的應(yīng)力集中并使軸承迅速發(fā)生疲勞破壞。因此,對于給定的球軸承,有必要確定軸承所能承受并能保持正常運轉(zhuǎn)的最大推力荷。為此,首先要考慮的就是球接觸區(qū)是否超出滾道的問題。
使球超出擋邊的推力載荷
顯示了推力載荷作用下角接觸軸承中的球剛好觸及擋邊邊緣的極限角位置。從圖8.11可以看到,使接觸橢圓的長軸正好達(dá)到軸承擋邊邊緣的推力載荷,即是球不超出擋邊的最大容許載荷。必須同時對內(nèi)外擋邊考慮這種狀態(tài)。由圖8.11可知,外圈滾道與擋邊交點處的夾角,等于a+甲,其中a是載荷作用下使接觸橢圓長軸不超出擋邊邊緣時的接觸角,而9是弦2a,對應(yīng)角度的一半。B.由下式近似給出d。-dE COR(8.21)D
由于接觸變形是微小量,弦2a,中點的曲率半徑廣近似等于D2,因此sinp-2a,/D或in(B。-a)=(8.2)DD對于鋼球與鋼制滾道的接觸,接觸橢圓的長半軸為a.=0.0236a(639)14p式中p,為n-+--2)(230)軸承轉(zhuǎn)軸線而a。是F(p)。的函數(shù),F(xiàn)(p)。按下式定義圖8,11極限推力載荷下的球-滾道接觸F(p)1+y(2.31)41+yCosoYd(2.27)對于承受推力載荷的球軸承,由式(7,26)FQ=Sino7.26)結(jié)合式(6.39)、式(2-30)、式(8.22)和式(7.26),可得F=Sina
2pDsin(B。-a)0.0472a(8.23)第7章中的式(7.3)給出了最終接觸角與推力載荷和裝配接觸角的關(guān)系coso1當(dāng)ZDKsino(7.33)式中K是one的軸向位移常數(shù)。可從圖75中到。將式(733)和式(823)合。可得到下列關(guān)系
第8童軸承位移與預(yù)戴荷65Csin(。-a)=0.0472cosa(8.24)Dp)t這個方程可以采用數(shù)值方法對a進(jìn)行送代求解。求出a后,就可用式(7.33)確定使球不超出外擋邊的極限推力載荷F,。同樣,對內(nèi)滾道有cosasin(,-a)=0.0472Cosa(8.25)(D>p0,=c0D(8.26)而P和F(p)分別由式(2.28)和式(2.29)來確定。參見例8.58.4.3產(chǎn)生過度接觸應(yīng)力的推力載荷在球還沒有超出擋邊之前,內(nèi)演道接觸區(qū)(或調(diào)心球軸承的外道接觸區(qū))的接觸應(yīng)力有可能已達(dá)到了極限值。載荷Q引起的球的最大接觸應(yīng)力為320
mab(6.47)式中b=0.0236(6.41)結(jié)合式(6.41)、式(6.39)、式(6.417)和式(7,33),得到:(-1.166×10a"b”o(8.27)(DK)T( 2P)當(dāng)已知最大許用接觸應(yīng)力o,后,就可對a進(jìn)行數(shù)值求解,然后利用式(7.33)就可以計算出線荷F。實際應(yīng)用中。可取のー=20MPa(3000)作為解制球軸承的極限應(yīng)力。然面,如果球不超出擋邊,通常可允許接觸應(yīng)力短時間超過3449MPa(500,000psi)