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双列角接触轴承中的载荷分布分析

【摘要】:对列角接触轴承可以承受任意方向的载荷,如图2-28所示。表2-13 双列轴承的载荷分布积分JrJa作用于轴承的载荷可有下列三种情况:1)Fa=0。这时轴承上仅有轴向载荷Fa,轴承中只有一列滚动体承受载荷,且此列各滚动体承受相同的载荷。这时轴承中两列承受载荷不同,Ⅰ列较大,Ⅱ列较小。如果Fa大于上述之值,则双列轴承完全像一个单列向心推力轴承那样起作用。

对列角接触轴承可以承受任意方向的载荷,如图2-28所示。下面的分析适用于调心轴承,如调心球轴承、调心滚子轴承、双列圆锥滚子轴承。

在承受纯径向载荷Fr时,轴承中两列滚动体承受的载荷相同。在径向载荷Fr和轴向载荷Fa同时作用时,一列滚动体承受载荷较大,另一列滚动体承受载荷较小。用角注Ⅰ、Ⅱ分别表示轴承中的两列,并假定Ⅰ列承受较大的载荷,Ⅱ列承受较小的载荷。下面分析所用符号的意义:

FaFr——作用于轴承上的轴向载荷和径向载荷;

FrⅠFrⅡ——作用于Ⅰ、Ⅱ列上的径向载荷;

FaⅠFaⅡ——作用于Ⅰ、Ⅱ列上的轴向载荷;

QmaxⅠQmaxⅡ——Ⅰ、Ⅱ列的最大滚动体载荷;

TT——Ⅰ、Ⅱ列的载荷分布参数;

δrδa——轴承内圈相对外圈在径向和轴向的移动量;

δrⅠδrⅡ——轴承中Ⅰ、Ⅱ列内圈相对于外圈在径向的移动量;

δaⅠδaⅡ——轴承中Ⅰ、Ⅱ列内圈相对于外圈在轴向的移动量。

如果在载荷作用下,轴承内圈相对外圈移动了δrδa,则

δaⅠ=-δaⅡ=δa (2-85)

δrⅠ=δrⅡ=δr (2-86)

轴向移动的正值是指内、外圈互相压紧的方向,负值是指内、外圈互相分离的方向。

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图2 - 28 双列角接触轴承中的载荷分布

a)调心球轴承 b)双列圆锥滚子轴承

因为轴承中的每列都可看作是一个单列向心推力轴承,由式(2-74)和式(2-75)可得

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将式(2-85)和式(2-86)代入式(2-87)~式(2-90)中可得

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由式(2-58)和式(2-91)可得

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对球轴承:978-7-111-44275-2-Chapter02-184.jpg;对滚子轴承:t=1.1

由力的平衡可得

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式中,JrTT)、JaTT)称为双列轴承的载荷分布径向积分和轴向积分。

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式中,JrT)、JrT)、JaT)、JaT)分别为单列轴承的载荷分布积分,可由表2-12中查出。

双列轴承的JrTT)和JaTT)数值列于表2-13中。

表2-13 双列轴承的载荷分布积分JrTTJaTTⅡ)

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作用于轴承的载荷可有下列三种情况:

1)Fa=0。这时轴承上仅有径向载荷Fr,轴承中两列滚动体承受相同的载荷。

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如果轴承中没有径向游隙,则两列均为半圈滚道承受载荷,即:

T=T=0.5

对球轴承:

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对滚子轴承:

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2)Fr=0。这时轴承上仅有轴向载荷Fa,轴承中只有一列滚动体承受载荷,且此列各滚动体承受相同的载荷。

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3)Fa≠0,Fr≠0。这时轴承中两列承受载荷不同,Ⅰ列较大,Ⅱ列较小。当:

球轴承Fa=1.67Frtanα

滚子轴承Fa=1.91Frtanα

T=1 T=0

这时仅有Ⅰ列轴承承受载荷,Ⅱ列完全不承受载荷。如果Fa大于上述之值,则双列轴承完全像一个单列向心推力轴承那样起作用。如果Fa小于上述之值,则由式(2-94)和式(2-95)可得

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