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球轴承极限推力载荷

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2020.01.02
信息摘要:
一般考虑大多数向心球轴承可承受一定的推力载荷,只要由此而引起的接触应力不是太高或者不会使球接触区超出滚道就可以。出现后一种情况会导致严重的应…


      一般考虑
       大多数向心球轴承可承受一定的推力载荷,只要由此而引起的接触应力不是太高或者不会使球接触区超出滚道就可以。出现后一种情况会导致严重的应力集中并使轴承迅速发生疲劳破坏。因此,对于给定的球轴承,有必要确定轴承所能承受并能保持正常运转的最大推力荷。为此,首先要考虑的就是球接触区是否超出滚道的问题。

        使球超出挡边的推力载荷
 显示了推力载荷作用下角接触轴承中的球刚好触及挡边边缘的极限角位置。从图8.11可以看到,使接触椭圆的长轴正好达到轴承挡边边缘的推力载荷,即是球不超出挡边的最大容许载荷。必须同时对内外挡边考虑这种状态。由图8.11可知,外圈滚道与挡边交点处的夹角,等于a+甲,其中a是载荷作用下使接触椭圆长轴不超出挡边边缘时的接触角,而9是弦2a,对应角度的一半。B.由下式近似给出d。-dE COR(8.21)D
       由于接触变形是微小量,弦2a,中点的曲率半径广近似等于D2,因此sinp-2a,/D或in(B。-a)=(8.2)DD对于钢球与钢制滚道的接触,接触椭圆的长半轴为a.=0.0236a(639)14p式中p,为n-+--2)(230)轴承转轴线而a。是F(p)。的函数,F(p)。按下式定义图8,11极限推力载荷下的球-滚道接触F(p)1+y(2.31)41+yCosoYd(2.27)对于承受推力载荷的球轴承,由式(7,26)FQ=Sino7.26)结合式(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)给出了最终接触角与推力载荷和装配接触角的关系coso1当ZDKsino(7.33)式中K是one的轴向位移常数。可从图75中到。将式(733)和式(823)合。可得到下列关系
       第8童轴承位移与预戴荷65Csin(。-a)=0.0472cosa(8.24)Dp)t这个方程可以采用数值方法对a进行送代求解。求出a后,就可用式(7.33)确定使球不超出外挡边的极限推力载荷F,。同样,对内滚道有cosasin(,-a)=0.0472Cosa(8.25)(D>p0,=c0D(8.26)而P和F(p)分别由式(2.28)和式(2.29)来确定。参见例8.58.4.3产生过度接触应力的推力载荷在球还没有超出挡边之前,内演道接触区(或调心球轴承的外道接触区)的接触应力有可能已达到了极限值。载荷Q引起的球的最大接触应力为320 mab(6.47)式中b=0.0236(6.41)结合式(6.41)、式(6.39)、式(6.417)和式(7,33),得到:(-1.166×10a"b”o(8.27)(DK)T( 2P)当已知最大许用接触应力o,后,就可对a进行数值求解,然后利用式(7.33)就可以计算出线荷F。实际应用中。可取のー=20MPa(3000)作为解制球轴承的极限应力。然面,如果球不超出挡边,通常可允许接触应力短时间超过3449MPa(500,000psi)
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