六、角接触向心轴承轴向载荷的计算 1、受力分析： F1 F2 F2 F3 F3 Fr a Fr O O 载荷作用中心 可查轴承标准 Fi Fri FSi FS α FS ——内部轴向力，是由于 结构原因而产生的附加内部轴 向力其大小：查表，方向： 如图 FS使内外圈有分离趋势， ∴向心推力轴承必须： 成对使用，对称安装 2、角接触轴承的安装方法 一般有两种安装形式： ● 正装 － 面对面安装 两轴承外圈的窄边相对， 即内部轴向力指向相对 ● 反装 － 背靠背安装 两轴承外圈的宽边相对， 即内部轴向力指向相背 正装时跨距短，轴刚度大； 反装时跨距长，轴刚度小； 为简化计算，认为 支反力作用于轴承 宽度的中点 FA FS1FS2 FA FS1FS2 3、角接触轴承的轴向载荷Fa 当外载既有径向载荷又有轴向载荷时，角接触轴承的 轴向载荷 Fa ＝？ 要同时考虑轴向外载 F A和内部轴向力 FS ① ① 轴承正装时：轴承正装时： ● 若 FS2 + FA > FS1（图C） 如图所示为两向心角接触轴承1、2 面对面安装，FS1、 FS2和Fr1 、 Fr2 分别为两轴承的内部轴向力与径向 载荷， FA为作用于轴上的轴向力,图 b为受力简图。
如图有两种受力情况： Ⅰ b) FS1FS2FA Ⅱ Ⅰ b) S1S2 FA Ⅰ c) FS1FS2 FA Ⅱ FS2+ FA > S1 Fa1 = FS2+ FA Fa2 = FS2 由于轴承1的右端已固定，轴不能向 右移动，轴承1被压紧由平衡条件 得轴承1(压紧端)承受的轴向载荷 压紧端：Fa1 = FA+ FS2 轴承2(放松端)承受的轴向载荷： 放松端：Fa2 = FS2 ● 若 FS2 + FA < FS1（图D） Ⅰ b) S1S2 FA Ⅰ D) FS1FS2 FA Ⅱ FS2+ FA FS1 轴向合力向右，轴有向右移动的趋势， 左轴承被压紧，使轴向力平衡： ∴ （压紧端） （放松端） 轴向合力向左，轴有向左移动的趋势， 右轴承被压紧，使轴向力平衡： ● 若 FS2 + FA < FS1， （放松端） （压紧端） ∴ FA FS1 FS2 1 2 滚动轴承轴向载荷计算方法： (1)根据安装方式判明内部轴向力 FS1、FS2的方向； (2)判明轴向合力指向及轴可能移动的方向，分析 哪端轴承被“压紧”，哪端轴承被“放松”； (3)“放松”端的轴向载荷等于自身的内部轴向力 ， “压紧”端的轴向载荷等于除去自身内部轴向力 外其它轴向力的代数和。
正、反安装的简化画法 正装 1 2 反装 12 六、滚动轴承的静强度计算 目的：防止在载荷作用下产生过大的塑性变形 基本额定静载荷C0 ： 滚动轴承受载后，在承载区内受力最大的滚动体与 滚道接触处的接触应力达到一定值时的静载荷 静径向载荷 系数 静轴向载 荷系数 静强度安 全系数 当轴承同时承受径向力和轴向力时，需折算成当量静载 荷P0，应满足 例1、已知：FS1=1175 N，FS2=3290 N，FA=1020 N求： Fa1、 Fa2 FA FrⅡ FrⅠ FrⅠ FrⅡ FA F F S1S1 F F S2S2 FS2+FA = 3290+1020= 4310 ＞FS1， 解： 例题2：已知：FS1=1437 N， FS2=2747 N，FA=950 N求： Fa1、 Fa2 F F S1S1 F F S2S2 FS1+FA = 1437+950 = 2387 ＜FS2， 解： →→轴承Ⅰ被“压紧” ，轴承Ⅱ被“放松” →→轴承Ⅰ被“压紧” ，轴承Ⅱ被“放松” 例10－3 某工程机械传动中轴承配置形式如图所示已知：轴向外载荷FA＝ 2000N，轴承径向载荷Fr1＝4000N,Fr2＝5000N.转速n＝1500r/min,中等冲击，工 作温度不超过100，要求轴承预期寿命L’h=5000h.问采用30311轴承是否合适 ？ 解： 查手册30311轴承Y=1.7,e＝0.35，C＝152000N 查表得： 轴有右移趋势 轴承1压紧，轴承2方松 FA Fr1Fr2 2 1 FS1FS2 1、计算轴承所受轴向载荷Fa 2、计算当量动载荷P 轴承1 由表查得X=0.40, 已知Y=1.7,中等冲击载荷，查表取fp＝1.6 则 轴承2 3、验算基本额定动载荷C 查表，取ft＝1.00 滚子轴承 按计算 结论：采用一对30311圆锥滚子轴承寿命足够 。