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如何计算滚动轴承的载荷传递——滚动体载荷

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：滚动轴承承受的载荷是通过滚动体由一个套圈传向另一个套圈的。即αi=αe由作用于滚动体上载荷的平衡可知，外圈对滚动体作用的载荷Qe与内圈对滚动体的载荷Qi数值相等，方向相反。所以由式（2-1）可得 7307B角接触轴承承受纯轴向载荷Fa=1kN，求作用于每个钢球上的滚动体载荷是多少？图2-4 圆锥滚子轴承的滚动体负荷外圈作用于滚动体上的载荷为内圈作用于滚动体上的载荷分为两部分。

滚动轴承承受的载荷是通过滚动体由一个套圈传向另一个套圈的。每个滚动体所承受的载荷数值与轴承的设计参数和轴承载荷类型有关（在本节讨论中忽略滚动体惯性力）。

图2-3 角接触球轴承的滚动体载荷

（1）角接触球轴承如果忽略惯性力的作用，则滚动体与内、外圈接触处的接触角是相同的。即

α_i=α_e

由作用于滚动体上载荷的平衡可知，外圈对滚动体作用的载荷Q_e与内圈对滚动体的载荷Q_i数值相等，方向相反。即

Q_e=Q_i=Q

由图2-3可得

【例1】 7307C角接触球轴承承受纯轴向载荷F_a=5kN，求作用于每个钢球上的滚动体载荷是多少？（假定接触角α在轴向载荷作用下不变化。对7307C轴承，公称接触角为α=15°）

【解】由于轴承承受的是纯轴向载荷，所以每个钢球上的载荷是相同的，7307C轴承的球数z=11。所以

由式（2-1）可得

【例2】 7307B角接触轴承承受纯轴向载荷F_a=1kN，求作用于每个钢球上的滚动体载荷是多少？（假定在轴向载荷作用下接触角不变化。）7307B轴承的接触角为：α=40°，钢球数z为11。

【解】

由式（2-1）可得：

由例1和例2可看出，随着接触角的增大，轴承承受轴向载荷的能力也将增大。

（2）圆锥滚子轴承和非对称球面滚子轴承圆锥滚子轴承和非对称球面滚子轴承，一般在内圈上有固定挡边。挡边对滚子也作用有载荷，如图2-4所示。

图2-4 圆锥滚子轴承的滚动体负荷

外圈作用于滚动体上的载荷为

内圈作用于滚动体上的载荷分为两部分。

1）内圈滚道与滚动体接触处为

2）内圈挡边与滚动体端面接触处为

由作用于滚动体上的所有载荷应相互平衡可得：

将式（2-2）～式（2-4）代入可得

因为，一般圆锥滚子轴承中和非对称球面滚子轴承中外圈无挡边，所以轴承的接触角即指外圈滚道与滚动体接触处的接触角，即

α=α_e

由轴承中的载荷分布，可求出Q_e，然后再由Q_e求出Q_i和Q_d。

如果已知作用于轴承上的载荷为纯轴向载荷F_a，则式（2-6）和式（2-7）可写为

【例3】 32306圆锥滚子轴承承受纯轴向载荷F_a=10kN，求作用于每个滚子上的载荷。32306轴承的内部结构为：α_e=12°，α_i=8°，α_d=80°，z=12。

【解】由于轴承承受纯轴向载荷，所以每个滚子承受的载荷相同。故外圈作用于每个滚子上的轴向载荷为

由式（2-2）可得

由式（2-8）可得