机械设计滚动轴承的工作情况.ppt

§13-4 滚动轴承的工作情况
1 轴承工作时轴承元件上的载荷分布
2 轴承工作时轴承元件上的载荷及应力变化
3 轴向载荷对载荷分布的影响
1 轴承工作时轴承元件上的载荷分布(以向心轴承为例)
轴承内外圈几何形状不变,因接触处的接触变形使内圈下沉0 ,各滚动体均匀分布,相邻两滚动体夹角为,那么,各滚动体的径向接触变形量为:
 i = 0 cos( i )
径向载荷Fr 作用下,轴承下半圈各滚动体接触变形是中间最大,由中间向两边逐渐减小
Fr=FNi
( FNi 各滚动体所承担的载荷)
分担的载荷也是中间最大,由中间向两边逐渐减小。
承载区小于180°
各滚动体从开始受力到受力终止所对应的区域,叫做承载区
2 轴承工作时轴承元件上的载荷及应力变化
轴承各元件上所受的载荷是变化的。
滚动体:
滚动体上某一点受到的载荷呈周期性不稳定变化
轴承的固定套圈(轴承可外圈转动内圈固定也可内圈转动外圈固定)
承载区中各接触点的位置不同受不同的载荷,且外力作用线上的接触点受载最大。
对固定套圈的每一个接触点来说,每滚过一个滚动体受载一次,且载荷的最大值不变,即每一个接触点受到的是稳定脉动循环载荷。
固定套圈上某一点的受载情况
轴承的转动套圈
转动套圈的任意一点进入承载区后才受到载荷作用,该点与一个滚动体接触受载一次,且载荷由 0 增大到 Pi 再减小到0 。故某一点上所受载荷为周期性不稳定变化,与滚动体受载类似。
工作时,轴承各个元件上载荷及产生的应力是时时变化的,而固定套圈受载最大处的工作状态最为恶劣。
3 轴向载荷对载荷分布的影响
以圆锥滚子轴承为例
在径向力Fr作用下,因接触角的存在,支反力沿接触点(或线)处的法线方向。
Fdi=FNi tanα
各滚动体的支反力的径向分力FNi的矢量和与径向外载荷Fr平衡