1.内部轴向力Fs (1)何谓内部轴向力Fs 角接触轴承受径向载荷FR作用时,由于存在接触角α,承载区内每个滚动体的反力都是沿滚动体与套圈接触点的法线方向传递的(见图21-9)。设第i个滚动体的反力为Fi,将其分解为径向分力Fri和轴向分力Fsi,各受载滚动体的轴向分力之和,用FS表示。由于FS是因轴承的内部结构特点伴随径向载荷产生的轴向力,故称其为轴承的内部轴向力。 (2) 内部轴向力Fs的大小(见表21-11) |
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(3)内部轴向力Fs的方向 内部轴向力Fs的方向和轴承的安装方式有关,但内圈所受的内部轴向力总是指向内圈与滚动体相对外圈脱离的方向。Fs通过内圈作用在轴上,为避免轴在Fs作用下产生轴向移动,角接触球轴承和圆锥滚子轴承通常应成对使用,反向安装,使两轴承的Fs方向相反。 2.支反力作用点 计算轴的支点反力时,首先需确定支反力作用点的位置。由图21-9可知,由于结构的原因,角接触球轴承和圆锥滚子轴承的支点位置应处于各滚动体的法向反力Fi的作用线与轴线的交点即O点,而不是轴承宽度的中点。O点与轴承远端面的距离a可根据轴承型号由手册查出。 为简化计算,也可假设支点位置就在轴承宽度中点,但对跨距较小的轴误差较大,不宜作此简化。 3. 轴向载荷FA的计算 按式(21-5)计算轴承的当量动载荷P时,其中轴承所受的径向载荷FR,就是根据轴上零件的外载荷,按力平衡条件求得的轴的总径向支反力;而其中轴承所受的轴向载荷FA的计算,对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承,必须计入内部轴向力FS。 图21-10a中,Fr和Fx分别为作用在轴上的径向载荷和轴向载荷,两轴承所受的径向载荷分别为FR1和FR2,相应产生的内部轴向力分别为Fs1和Fs2。经分析和归纳,两轴承的轴向载荷FA1、FA2的计算方法为: |
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式中,Fx前的正负号应视其与Fs同向或反向而定。 例21-2 图21-11为二级齿轮减速器中间轴的受力简图。已知内部轴向力Fs1=400N,Fs2=650N,外部轴向力Fx1=300N,Fx2=800N,试分析两个圆锥滚子轴承的轴向载荷。 |
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分析和归纳 | 轴向载荷FA的计算方法的分析 1)若Fs1+Fx>Fs2(图21-10b),轴有向右移动并压紧轴承Ⅱ的趋势,此时由于右端盖的止动作用,使轴受到一平衡反力 ,因而轴上各轴向力处于平衡状态。故轴承Ⅱ所受的轴向载荷为 | FA2=Fs2+ =Fs1+Fx | 而轴承Ⅰ只受自身的内部轴向力,故 | FA1=Fs1 | 2)若Fs1+Fx<Fs2(图21-10c),轴有向左移动并压紧Ⅰ轴承的趋势,此时由于左端盖的止动作用,使轴受到一平衡反力 ,因而轴上各轴向力处于平衡状态。故轴承Ⅰ所受的轴向载荷为 | FA1=Fs1+F's1 =Fs2-Fx | 而Ⅱ轴承只受自身内部轴向力,故 | FA2=Fs2 | 对上述结果进行分析,可将角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算方法归纳为: |
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出处:本站原创 作者:佚名 |
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