圆锥滚子轴承在径向力、轴向力和力矩载荷作用下的整体接触应力分析

角接触轴承安装方法

角接触球轴承，可同时承受径向负荷和轴向负荷，也可以承受纯轴向负荷，极限转速较高。该轴 承承受轴向负荷的能力由接触角决定，接触角大，承受轴向负荷的能力高。接触角α的定义为，径向平面上连接滚球和滚道触点的线与一条同轴承轴垂直的线之间的角度。 单列角接触球轴承有以下几种结构形式： （1）分离型角接触球轴承 这种轴承的代号为S70000，其外圈滚道边没有锁口，可以与内圈、保持架、纲球组件分离，因而可以分别安装。这类多为内径小于10mm的微型轴承，用于陀螺转子、微电动机等对动平衡、噪声、振动、稳定性都有较高要求的装置中。 （2）非分离型角接触球轴承 这类轴承的套圈沟道有锁口，所以两套圈不能分离。按接触角分为三种： ①接触角α=40°，适用于承受较大的轴向载荷； ②接触角α=25°，多用于精密主轴轴承；

③接触角α=15°，多用于较大尺寸精密轴承。 （3）成对配置的角接触球轴承 成对配置的角接触球轴承用于同时承受径向载荷与轴向载荷的场合，也可以承受纯径向载荷和任一方向的轴向载荷。此种轴承由生产厂按一定的预载荷要求，选配组合成对，提供给用户使用。当轴承安装在机器上紧固后，完全消除了轴承中的游隙，并使套圈和纲球处于预紧状态，因而提高了组合轴承的钢性。 单列角接触球轴承以径向负荷为主的径、轴向联合负荷，也可承受纯径向负荷，除串联式配置外，其他两配置均可承受任一方向的轴向负荷。在承受径向负荷时，会引起附加轴向力。因此一般需成对使用，做任意配对的轴承组合，成对安装的轴承按其外圈不同端面的组合分为：背对背配置、面对面配置、串联配置（也称：O型配置、X型配置、T型配置）三种类型： 背对背配置O型配置面对面配置 X型配置 串联配置 T型配置 ①背对背配置，后置代号为DB（如70000/DB），背对背配对的轴承的载荷线向轴承轴分开。可承受作用于两个方向上的轴向载荷，但每个方向上的载荷只能由一个轴承承受。背对背安装的轴承提供刚性相对较高的轴承配置，而且可承受倾覆力矩。 ②面对面配置，后置代号为DF（如70000/DF），面对面配对的轴承的载荷线向轴承轴汇合。可承受作用于两个方向上的轴向载荷，但每个方向上的载荷只能由一个轴承承受。这种配置不如背对背配对的刚性高，而且不太适合承受倾覆力矩。这种配置的刚性和承受倾覆力矩的能力不如DB配置形式，轴承可承受双向轴向载荷； ③串联配置，后置代号为DT（如70000/DT），串联配置时，载荷线平行，径向和轴向载荷由轴承均匀分担。但是，轴承组只能承受作用于一个方向上的轴向载荷。如果轴向载荷作用于相反方向，或如果有复合载荷，就必须增加一个相对串联配对轴承调节的第三个轴承。这种配置也可在同一支承处串联三个或多个轴承，但只能承受单方向的轴向载荷。通常，为了平衡和限制轴的轴向位移，另一支承处需安装能承受另一方向轴向载荷的轴承。 此外，还有一种可供任意配对的单列角接触球轴承。这种轴承经特殊加工，可以两个背靠背、两个面对面或两个串联等任意方式组合，配对组合的轴向间隙可根据需要选择，后置代号CA表示轴向间隙较小，CB表示轴向间隙适中，CC表示轴向间隙较大。 万能配对的轴承，也可按使用要求配置成有预过盈的轴承，并以后置代号GA、GB、GC表示。GA 表示配对后有较小的预过盈；GB表示配对后有中等预过盈；GC表示配对后有较大的预过盈。

角接触轴承使用方法

角接触轴承使用方法 角接触轴承的尺寸怎么测量和安装 以单套角接触球轴承为例； 外径和内径的测方法同单列深沟球轴承，角接触深沟球轴承的宽度称为装配高； AC接触类型的：以大端为基准，预紧力作用在外圈大端面上，实际受力的是在内圈的另一侧；反之，以大端为基准，预紧力作用在内圈的另一个端面上，实际受力的是在外圈的大端面。 BM接触类型的：与上述的情形类似。 角接触球轴承的特点及用途： 角接触球轴承极限转速较高，可以同时承受径向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向载荷能力由接触角决定，并随接触角的增大而增大。 单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向载荷，在承受径向载荷时，会引起附加轴向力，必须施向相应的反向载荷，因此，该种轴承一般都成对使用。双列角接触球轴承能承受较大的以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷和力矩载荷，它能限制轴或外壳双向轴向位移，接触角为30度。 成对安装角接触球轴承能承受以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷，也可以承受纯径向载荷。串联配置只能承受单一方向的轴向载荷，其他两种配置则可承受任一方向的轴向载荷。这种类型的轴承一般由生产厂商选配组合成对提交用户，安装后有预压过盈，套圈和钢球处于轴向预加载荷状态，因而提高了整组轴承作为单个支承刚度和旋转精度。 具体分类及型号对照： 1、a=15o的角接触球轴承（70000 C型） 2、a=25o的角接触球轴承（70000 AC型） 3、a=40o的角接触球轴承（70000 B型） 4、a=15o的高速密封角接触球轴承（B70000 C-2RZ型） 5、a=25o的高速密封角接触球轴承（B70000 AC-2RZ型） 6、a=15o的高速密封角接触陶瓷球轴承（B70000 C-2RZ/HQ1型） 7、a=25o的高速密封角接触陶瓷球轴承（B70000 AC-2RZ/HQ1型） 8、背靠背成对双联角接触球轴承［70000 C（AC、B）/DB型］ 9、面靠面成对双联角接触球轴承［70000 C（AC、B）/DF型］ 10、串联成对双联角接触球轴承［70000 C（AC、B）/DT型］ 11、有装球缺口的双列角接触球轴承（0000型a=30o） 12、无装球缺口的双列角接触球轴承（0000 A型a=30o） 13、一面带防尘盖的双列角接触球轴承（0000 A-Z型a=30o） 14、两面带防尘盖的双列角接触球轴承（0000 A-2Z型a=30o） 15、一面带密封圈的双列角接触球轴承（0000 A-RZ型a=30o） 16、两面带密封圈的双列角接触球轴承（0000 A-2RZ型a=30o） 17、四点接触球轴承（QJ型a=35o） 成对使用是为了增加或平衡轴承作用力，根据轴向作用力的方向，可以选择DB背对背安装，DF面对面安装，DT串联安装，对于机床主轴而言，常用到三联安装、四联安装，甚至有五联安装，通常情况下，轴向负荷都是双向的，很少有纯单向的轴向负荷，所以角接触球轴承都是成对安装的。成对安装一方面能增加径向负荷能力，另一方面也能更有针对性的提供轴承负荷能力，增加主轴的韧性。

分析深沟球轴承与角接触球轴承的区别

分析深沟球轴承与角接触球轴承的区别 深沟球轴承： 具有代表性的滚动轴承，用途广泛可承受径向负荷与双向轴向负荷，适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合，带带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先填充了润滑脂，外圈带止动环或凸缘的轴承，既容易轴向定位，又便于外壳内的安装，最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同，但内外圈又一处填充槽，增加了装球数量，提高了额定负荷。 角接触球轴承： 套圈与球之间有接触角，标准接触角为15/25和40度三种，接触角越大则轴向负荷能力越大，接触角越小则越有利于高速旋转，单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷，DB组合、DF组合及双列角接触球轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷，DT组合适用于单向轴向负荷较大、单个轴承的额定负荷不足的场合，球径小、球数多，大多用于机床主轴。总的来说，角接触球轴承适用于高速、高精度旋转场合。 内外径、宽度尺寸一样的深沟球轴承和角接触球轴承，其内圈尺寸、结构一样，而外圈尺寸、结构有所不同： 1.深沟球轴承外圈沟道两边双挡肩，而角接触球轴承普遍为单挡肩； 2.深沟球轴承外圈沟道曲率与角接触球的不同，后者往往大于前者； 3.深沟球轴承外圈沟道位置与角接触球轴承的不同，非中心位置，其具体数值乃角接触球轴承设计时予以考虑，与接触角的度数有关； 在用途方面： 1.两者用途不同，深沟球轴承适宜于承受径向力、较小的轴向力、轴径向联合载荷及力矩载荷，而角接触球轴承可承受单一径向载荷、较大的轴向载荷

（随接触角度不同而异），双联配对（随配对方式不同而各异）则可以承受双向轴向载荷及力矩载荷。 2.极限转速不同，同尺寸的角接触球轴承的极限转速要高于深沟球轴承。

角接触球轴承-内部游隙-预载荷

角接触轴承-内部游隙-预载荷 单列角接触球轴承的内部游隙只有在安装后才能获得，而且取决于相对另一个轴承的调节量。该轴承在相反方向上提供轴向定位。 SKF任意配对轴承以三种不同游隙和预载荷等级生产。带游隙的轴承组的等级为： –CA轴向游隙小于普通组； –CB普通级轴向游隙（普通级）； –CC轴向游隙大于普通组。 带CB游隙级的轴承为标准轴承，而一些较大的轴承带G级游隙。其它可供选用的轴承游隙等级见方阵图1。带游隙的SKF任意配对轴承可结合在包括任何数量轴承的轴承组中。

带预载荷的轴承组的等级为： –GA轻型预载荷（标准）； –GB中型预载荷； –GC重型预载荷。 带GA级预载荷的轴承为标准轴承（方阵图1）。同带游隙的SKF任意配对轴承相比，带预载荷的轴承只能以两个轴承成组配对，否则预载荷会增加。 游隙等级的数值见表1和表2。预载荷游隙等级的数值见表3。 这些数值适用于背对背或面对面配对的未安装轴承组，涉及到游隙时，测量载荷为零

配对轴承的额定转速，对于配对布置的轴承，产品表中提供的标准转速大约低于单列轴承的标准转速的20%。 配对轴承的载荷承受能力产品表中给出的轴承基本额定载 荷和疲劳载荷极限值也适用于配对安装的轴承。 同单列轴承的关系如下（配对布置的轴承直接靠在一起安装时有效）： ：所有轴承配置中的标准轴承和背对背或面对面配对的SKF Explorer轴承的基本额定动载荷 C = 1,62 × C单列轴承 串联配置的SKF Explorer轴承的基本额定动载荷 C = 2 × C单列轴承疲劳载荷极限 P u = 2 × P u单列轴承 轴向力的确定 当施加径向载荷给单列角接触球轴承时，载荷从一条滚道传送到另一条时与轴承轴线构成一个角度，导致轴承内产生内部轴向力. 计算由两个单列轴承和/或串联布置的配对轴承组的当量载荷时，必须考虑到这一点。各 种轴承配置和载荷情况所需公式见表4。只有在轴承之间的游隙调整到几乎等于零但也不加任何预负载的情况下，这些方程式才适用。在所示配置中，轴承甲承受径向载荷F rA，而轴承乙承受径向载荷F rB。F rA和F rB始终

角接触和圆锥滚子轴承受力分析详解

角接触球轴承和圆锥滚子轴承受力分析详解 一、反装（背靠背安装） 外圈窄边称为面，宽边称为背 模型建立：以轴系为隔离体，轴承内圈与轴固定为刚体，外圈与轴承 座（箱体）固定为刚体 设轴承所受的实际轴向力分别为1a F 和2a F ，则轴向平衡条件为 12a a ae F F F =+

受力分析： 如果恰好 12d d ae F F F =+，则轴向力11d a F F =，22d a F F =。这种情况很少出现，一般情况下 12d d ae F F F ≠+，这时需要根据轴的窜动趋势进行计算。轴的窜动趋势有“向左”和“向右”两种情况： 1）如果12d d ae F F F >+，则轴有向左窜动的趋势，轴承1被压紧，轴 承2被放松，此时轴承座必须附加一个力F ?给轴承1，以保持轴向力平衡 因此轴承1所受的实际轴向力为 211d ae d a F F F F F +=?+= 轴承2所受的实际轴向力为 2212d ae d ae ae a a F F F F F F F =-+=-=

2）如果12d d ae F F F <+，则轴有向右窜动的趋势，轴承2被压紧，轴 承1被放松，此时轴承座必须附加一个力F ?给轴承2，以保持轴向力平衡 因此轴承2所受的实际轴向力为 ae d d a F F F F F -=?+=122 轴承1所受的实际轴向力为 1121d ae ae d ae a a F F F F F F F =+-=+= 结论：被放松轴承的轴向力等于自身的派生轴向力；被压紧轴承的轴 向力等于除自身派生轴向力外的其他轴向力之和（注意方向）。 注意点： 1）派生轴向力一定从外圈的宽边指向窄边，大小应根据公式计算； 2）精确计算时，支点位置需查手册，一般计算取轴承宽度中点； 3）计算和判断时必须注意轴向力的方向； 4）这两类轴承通常需要成对使用。

角接触球轴承-内部游隙-预载荷

角接触轴承-内部游隙-预载荷单列角接触球轴承的内部游隙只有在安装后才能获得，而且取决于相对另一个轴承的调节量。该轴承在相反方向上提供轴向定位。SKF任意配对轴承以三种不同游隙和预载荷等级生产。带游隙的轴承组的等级为： –CA轴向游隙小于普通组； –CB普通级轴向游隙（普通级）； –CC轴向游隙大于普通组。 带CB游隙级的轴承为标准轴承，而一些较大的轴承带G级游隙。其它可供选用的轴承游隙等级见方阵图1。带游隙的SKF任意配对轴承可结合在包括任何数量轴承的轴承组中。 带预载荷的轴承组的等级为：

–GA轻型预载荷（标准）； –GB中型预载荷； –GC重型预载荷。 带GA级预载荷的轴承为标准轴承（方阵图1）。同带游隙的SKF 任意配对轴承相比，带预载荷的轴承只能以两个轴承成组配对，否则预载荷会增加。 游隙等级的数值见表1和表2。预载荷游隙等级的数值见表3。这些数值适用于背对背或面对面配对的未安装轴承组，涉及到游隙时，测量载荷为零

配对轴承的额定转速，对于配对布置的轴承，产品表中提供的标准转速大约低于单列轴承的标准转速的20%。 配对轴承的载荷承受能力产品表中给出的轴承基本额定载荷和疲 劳载荷极限值也适用于配对安装的轴承。 同单列轴承的关系如下（配对布置的轴承直接靠在一起安装时有效）： ：所有轴承配置中的标准轴承和背对背或面对面配对的SKF Explorer轴承的基本额定动载荷 C = 1,62 × C单列轴承 串联配置的SKF Explorer轴承的基本额定动载荷 C = 2 × C单列轴承疲劳载荷极限 P u = 2 × P u单列轴承 轴向力的确定 当施加径向载荷给单列角接触球轴承时，载荷从一条滚道传送到另一条时与轴承轴线构成一个角度，导致轴承内产生内部轴向力. 计算由两个单列轴承和/或串联布置的配对轴承组的当量载荷时，必须考虑到这一点。各种轴承配置和载荷情况所需公式见表 4。只有在轴承之间的游隙调整到几乎等于零但也不加任何预负载 ，而轴承的情况下，这些方程式才适用。在所示配置中，轴承甲承受径向载荷F rA

轴承尺寸规格计算方法

一、轴承类型表示法：代号（从右数第四位数字） 0：深沟球轴承 1：调心球轴承 2：圆柱滚子轴承 3：调心滚子轴承 4：滚针轴承 5：螺旋滚子轴承 6：角接触球轴承 7：圆锥滚子轴承 8：推力球轴承推力角接触球轴承 9：推力圆柱滚子轴承推力调心滚子轴承推力滚针轴承推力圆锥滚子轴承 二、轴承尺寸表示法 直径系列，代号（从右数第三位数字） 超特轻：7 例：1000700 超轻：8 9 例：7000800 7000900 特轻：1 7 例：7000100 7002700 轻：2 例：3056200 中：3 例：300 重：4 例：2086400 宽度系列，代号（右数第七位数字） 窄：7 例：7000800 正常：1 例：1000700 宽：2 例：2007900 特宽：3 例：3000700 4 例：4774900 高度系列，代号（右数第七位数字） 特低：7 例：7589900 低：9 例：9008900 正常：1 例：1008900 三、轴承内径表示法 代号：00 轴承标准内径：10 01 内径：12 02 内径：15 03 内径：17 代号04-99 代号数字*5=内径例：205：内径25，206，内径30

轴承代号的读法为： 前置代号：轴承游隙，轴承公差等级 代号数字右数： 7：宽度系列 6。5：轴承结构形式 四、类型 3：直径系列 2，1：轴承内径 例：3G3053220，即径向游隙按第三组，G级公差，公差等级按字母B，C，D，E，G表示，依次由高到低表示公差等级。G级在轴承代号中一般省略 另：楼上的说法大错特错，只有进口轴承前置代号表示品牌，6203，6表示推力角接触球轴承，2表示轻系列，03表示轴承内径，03的内径为17 6305，6表示推力角接触球轴承，3表示中系列，05表示内径，5乘以5，内径为25 Tag:轴承规格(94)轴承尺寸表示法 直径系列，代号（从右数第三位数字） 超特轻：7 例：1000700 超轻：8 9 例：7000800 7000900 特轻：1 7 例：7000100 7002700 轻：2 例：3056200 中：3 例：300 重：4 例：2086400 宽度系列，代号（右数第七位数字） 窄：7 例：7000800 正常：1 例：1000700 宽：2 例：2007900 特宽：3 例：3000700 4 例：4774900 高度系列，代号（右数第七位数字） 特低：7 例：7589900 低：9 例：9008900 正常：1 例：1008900 3，轴承内径表示法 代号：00 轴承标准内径：10

技校物理 第一章力和力矩试题

第一章力和力矩试题 一、填空：(每空2分，共54分) 1.重力是由于而产生的，它的方向。对于质量分布均匀的物体，重力的作用点可以为作用在物体的上。 2.摩擦力发生在的物体之间，它的方向与物体的方向或方向相反。滑动摩擦力可以用公式来计算；静摩擦力在未达到最大值时，它的数值随着外力的变化而。 3.两个物体间的作用力和反作用力总是大小，方向，作用在，这就是。 4.两个人分别用10N的力拉弹簧秤的两端，弹簧秤的读数为N。 5.物体在力的作用下，如果保持或，我们则称这个物体处于转动平衡状态。 6.通常规定，使物体向转动的力矩为正，使物体向转动的力矩为负。有固定转动轴的物体的平衡条件是。 7.重力为G的物体，放在倾角为θ的斜面上，重力G沿斜面的分力大小 为，垂直于斜面的分力大小为。 8.力偶只会使物体动。 9.两个共点力，大小分别是16N和12N，当两个力方向时，两个力的合力最大，最大值是N，当两个力方向时，两个力的合力最小，最小值是N。 10.两个力的合力最大值是10N，最小值是2N，这两个力的大小是 N和N。 二、选择：（每题3分，共30分） 1.关于重力的方向，下面说法正确的是( )。 A重力的方向一定垂直于接触面.B. 重力的方向一定平行于接触面 C. 重力的方向与接触面无关 D. 重力的方向一定与运动状态有关 2.下列各组力中，全部以力的作用效果命名的是（）。 A.重力、弹力、摩擦力 B.重力、阻力、动力 C.弹力、拉力、斥力 D.拉力、支持力、阻力 3. 关于摩擦力，下列说法正确的是（）。A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B.滑动摩擦力的大小总是与物体的重力成正比 C.静摩擦力随着拉力的变化而变化，并有一个最大值 D.摩擦力一定是阻力 4.关于合力与分力，下列说法正确的是（）。 A.两个力的合力，至少大于一个分力 B. 两个力的合力，可能小于一个分力 C. 两个力的合力，不可能小于一个分力 D. 两个力的合力，一定大于两个分力 5. 5N和7N的两个力的合力不可能是（）。 A.3N B.2.5N C.10N D.13N 6.对一个方向向东、大小为4N的力沿一条直线分解。若其中一个分力（方向向西）的大小为2N,则另一个分力（方向向东）的大小为（）。 A. 1N B.2N C.4N D.6N 7.正在空中飞行的子弹（忽略空气阻力）所受到的力是（）。 A.重力 B.重力、火药爆炸产生的气体推力 C.重力、向前冲的力 D.以上说法都不正确 8.下列说法正确的是（）。 A.地球吸引物体的力大于物体吸引地球的力 B.作用力与反作用力是性质相同的力 C.以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这是因为鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力 D.跳高运动员跳高时，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 9.木块沿着斜面匀速下滑，木块所受的力为（）。 A.重力、支持力 B.重力、下滑力、支持力 C.重力、摩擦力 D.重力、支持力、摩擦力 10.下列关于力矩的说法正确的是（）。 A.力矩的大小等于力与物体转动半径的乘积 B. 力矩的大小等于力的作用点到转动轴之间距离的乘积 C. 力矩的大小等于力与物体重心之间距离的乘积 D. 力矩的大小等于力与转动轴到力的作用线的距离的乘积

角接触球轴承功能介绍

角接触球轴承功能介绍 角接触球轴承可以同时承受一个方向的轴向力和径向力。滚动体受力点上下两点的连线，和径向方向有一定的夹角，此类轴承为角接触轴承。 一、角接触球轴承属于什么轴承 ①【角接触轴承】属于【滚动轴承】中的【球轴承】 ②由于【角接触轴承】能同时承受径向力和一定的轴向力，其安装方式多为成对安装，有背对背形式、面对面形式， ③【角接触轴承】有整体式的、以及可分开式的两种，在安装中，一般都要给予一定的轴向力，用以消除轴承间隙，因此，轴承一般不给出【游隙】 二、角接触球轴承和调心球轴承有什么区别 角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。 因其内外圈的滚道可在水平轴线上有相对位移，所以可以同时承受径向负荷和轴向负荷——联合负荷（单列角接触球轴承只能承受单方向轴向负荷，因此一般都常采用成对安装）。 调心球轴承由于外圈滚道面呈球面，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正圆锥孔轴承通过使用紧固件可方便地安装在轴上钢板冲压保持架内轮与钢珠可对外轮自由倾斜，因此，某程度的装配误差（不对心）或轴心的桡曲可以自动调整，不致损伤到轴承。 三、角接触球轴承的用法 角接触球轴承的特点及用途： 角接触球轴承极限转速较高，可以同时承受径向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载

荷，其轴向载荷能力由接触角决定，并随接触角的增大而增大。单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向载荷，在承受径向载荷时，会引起附加轴向力，必须施向相应的反向载荷，因此，该种轴承一般都成对使用。 双列角接触球轴承能承受较大的以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷和力矩载荷，它能限制轴或外壳双向轴向位移，接触角为30度。成对安装角接触球轴承能承受以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷，也可以承受纯径向载荷。 串联配置只能承受单一方向的轴向载荷，其他两种配置则可承受任一方向的轴向载荷。这种类型的轴承一般由生产厂商选配组合成对提交用户，安装后有预压过盈，套圈和钢球处于轴向预加载荷状态，因而提高了整组轴承作为单个支承刚度和旋转精度。 四、具体分类及型号对照： 1、a=15o的角接触球轴承（70000 C型） 2、a=25o的角接触球轴承（70000 AC型） 3、a=40o的角接触球轴承（70000 B型） 4、a=15o的高速密封角接触球轴承（B70000 C-2RZ型） 5、a=25o的高速密封角接触球轴承（B70000 AC-2RZ型） 6、a=15o的高速密封角接触陶瓷球轴承（B70000 C-2RZ/HQ1型） 7、a=25o的高速密封角接触陶瓷球轴承（B70000 AC-2RZ/HQ1型） 8、背靠背成对双联角接触球轴承［70000 C（AC、B）/DB型］ 9、面靠面成对双联角接触球轴承［70000 C（AC、B）/DF型］ 10、串联成对双联角接触球轴承［70000 C（AC、B）/DT型］ 11、有装球缺口的双列角接触球轴承（0000型a=30o） 12、无装球缺口的双列角接触球轴承（0000 A型a=30o）

低速过载角接触球轴承载荷分布的研究

基金项目：国防基础研究项目（369040402） 低速过载角接触球轴承载荷分布的研究 邹伟，周辉 （南京理工大学机械工程学院，南京210000） 1引言火箭喷管矢量控制机构、舵机驱动机构、卫星地面观察驱动机构、空间站太阳能电池板展开驱动机构等一类伺服驱动机构的设计有体积小、重量轻的要求，这类机构中的滚动轴承运行于短时低速、 正反转、有限次过载的工况，寿命一般不超过104r 。若选用现有商品化滚动轴承，需要特殊设计，目前还没有形成通用的设计理论。滚动轴承运行在这种低速过载工况下，需要考虑过度塑性残余变形和循环弹塑性应变导致的多轴低周疲劳问题，高周疲劳不是其主要失效形式。 对于多轴低周疲劳问题，没有通用的理论公式，往往更依赖于试验，疲劳寿命依赖于材料、工况等多种因素［1］。John R Miller 等［2］在2.24～4.2GPa Hertz 压力下试验了387个内圈速度为19～3725r/min 重载轴承的疲劳寿命；Robert Kunc ［3］ 加以最大次表面允许 应力相当载荷2.7倍的载荷，测得单列四点角接触球轴承寿命为27000转。Tedric A.Harris ［4］ 等指出在正常承载前 适当短时过载产生的残余应力可延长疲劳寿命，但过量压应力会减短疲劳寿命。弹性变形与塑性变形无明显界限，所以问题变得复杂。角接触球轴承用于既有轴向力又有径向力的场合，本文的主要工作是从理论上分析静载荷下角接触球轴承过载能力。2 考虑塑性变形的接触角变化和载荷分布 滚动轴承的力学分析需要解决以下两个方面的问题［5］：①滚动体与滚道之间的接触问题；②轴承整体的变形和平衡问题。球轴承钢球与滚道接触属于名义点接触，承载后接触面投影是一个椭圆；Hertz 弹性点接触理论是解决这种问题的经典方法，该理论假设材料均匀、接触表 面连续、 小应变、表面无摩擦、仅有弹性变形。接触体材料均为高碳铬轴承钢GCr15时，弹性模量为2.07×1011Pa ，泊松比为0.3，Hertz 计算式可以简化［6］。接触最大应力（MP a ）为 σmax =855μν （∑ρ）2 Q 3 姨（1） 弹性趋近量（mm ） δ=2.7910×10-42K Q 2∑ρ 3 姨（2） 式中，Q 为钢球载荷，N ；μ、ν是由辅助变量F （ρ）＝（｜ρ11－ρ12｜＋｜ρ21－ρ22｜） /∑ρ决定的常数，∑ρ=ρ11+ρ12+ρ21+ρ22，ρ11、ρ12、ρ21、ρ22为两物体接触点处主曲率；K 为第一类完全椭圆积分。 接触塑性变形计算常使用A.palmgren 基于试验得出的半经验公式［7］： δs =1.29×10-7Q 2 D w （ρ11＋ρ21）（ρ12＋ρ22） （3） 式中D w 为钢球直径，mm ；δs 单位为mm 。 角接触球轴承在低速运行时忽略离心力和陀螺力矩 影响，钢球与内外圈接触角相等。求解载荷分布的解析法中，采用以下假设：（1）刚性套圈假设，只在接触区附近发生变形；（2）不考虑支座影响，轴承零件几何形状为理想的正确形状；（3）轴向和径向载荷共同作用后，内外圈保持平行（考虑轴承装配在轴上）。 图1和图2分别为轴承载荷分布和内圈位移示意图，图3是纯轴向力作用下内圈位移与接触角变化示意图，图4是轴向力和径向力联合作用下内圈位移与接触角变化示意图。记原始接触角为α，外圈固定；在轴向载荷F a 和径向载荷F r 共同作用后，内圈轴向和径向位移分别为δa 和δr ， 总位移为δ；编号为j 的钢球接触角变为αj 。每个滚动体与内外圈接触总变形为δj ，负荷为Q j 。假设编 摘要： 针对低速过载角接触球轴承的塑性变形，基于Palmgren 半经验公式分析了载荷分布、接触角变化和钢球最大负荷。角接触球轴承的轴向载荷对工作接触角影响显著，而径向载荷影响微小。 关键词： 低速过载角接触球轴承；弹塑性变形；载荷分布中图分类号：T J133.331文献标识码：A 文章编号：1002－2333（2010）08－0001－03 Research on the Load Distribution of Low Speed and Overloaded Angular Contact Ball Bearings Z OU Wei, ZHOU Hui （School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210000,China ） Abstract ：Taking into account the plastic deformation of low speed and overload angular contact ball bearings,according to the semi -experienced formula of Palmgren,this paper analyzed the load distribution,contact angle variation and maximum ball burthen.It was found by calculation that thrust load had an evident effect on contact angle while radial load influences feebly. Key words ：low speed and overloaded angular contact ball bearing ；elastic-plastic deformation ；load distribution 1 机械工程师2010年第8期 学术交流 理论/研发/设计/制造 ACADEMIC COMMUNICATION

第1章力和约束习题解答0808014

第一章 力和约束 本章要点： 一、 三个概念：力、力矩和力偶 1 力： 力的定义、力的三要素、集中力、分布力； 力的投影：直接投影法和二次投影法；力在平行轴上的投影都相等； 力的合成：平行四边形法则、三角形法则、多边形法则； 合力投影定理 2 力矩：力对点之矩的定义、力对点之矩的三要素、对点的合力矩定理； 力对轴之矩的定义、力对轴之矩和对点之矩的关系、对轴的合力矩定理； 3 力偶：力偶的定义、力偶的三要素、力偶的等效条件； 力偶系的合力偶等于分力偶的矢量和. 二、五种约束 柔索约束、光滑面约束、光滑铰链约束、辊轴约束、固定端约束. 约束力的方向总是与约束所能阻碍的运动方向相反.，大小未知. 三、受力分析与受力图 解题要领： 1 用合力投影定理计算汇交力系的合力； 2 用合力矩定理计算力对点（轴）的力矩，也可以用力对轴之矩和对点之矩的关系计算力 对轴之矩。 3 画受力图先明确研究对象，取分离体，画出主动力后再根据约束的性质画出约束力，注 意二力杆和三力平衡汇交定理的应用。不能凭主观想象画约束力。画出的都是外力，内力不画。 第一章力和约束 习题解答 1-1 求图示空间汇交力系的合力。已知N 1001=F ，N 2002=F ，N 3003=F ， N 4004=F ,方向如图示。如果仅改变力4F 的方向，能否使此力系成为平衡力系？为什么？ 解：按合力投影定理计算合力在z y x ,,轴上的投影： ); N (1.11130sin cos sin cos 2422211=-+= F F F F Rx ?γ? ); N (1.60130cos 30sin sin sin 43222=++= F F F F Ry ?γ

角接触球轴承的选用与寿命计算

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9218815479.html, 角接触球轴承的选用与寿命计算 作者：刘雪梅 来源：《学周刊·A》2014年第01期 摘要：本文通过对角接触球轴承的受力分析、应力分析，轴向载荷的计算，当量动载荷计算总结了角接触球轴承的选用与疲劳寿命计算方法。 关键词：角接触球轴承受力分析轴向载荷寿命 轴承是各类机器设备中的重要支承部件，它的主要功能是支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。滚动轴承由于摩擦阻力较小，机械效率较高，润滑和维护方便，并且已经标准化，因而在机器设备的设计与维修中被广泛应用，其中角接触球轴承由于能够同时承受径向载荷和轴向载荷而经常被存在轴向推力负载的机器选用。 选择角接触球轴承，必须根据工作条件对所选型号轴承的寿命进行计算，即其使用寿命的检验，其关键在于轴承轴向载荷的计算。下面笔者就其受力分析，轴向载荷计算，寿命计算等相关问题进行讨论。 一、角接触球轴承的受力分析 由于结构原因，即接触角的存在，当角接触球轴承承受径向载荷Fr时，滚动体与轴承内圈或外圈的作用力方向不在径向平面内，将派生一个内部轴向力FS，如图1所示，内部轴向力的方向由轴承宽边指向窄边，大小由公式求出： 70000C型：α=15° FS=eFr 70000AC型：α=25° FS=0.68Fr 70000B型：α=40° FS=1.14Fr e—判断系数，由相关机械设计手册查得 ■ 图1 二、应力分析 角接触球轴承工作时随着轴承内圈相对于外圈的转动，滚动体也随着运动。于是内外圈与滚动体的接触点不断发生变化，各元件表面层接触应力也随着作周期性变化。另外，在径向载

角接触轴承型尺寸

角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷,单列角接触球轴承只能承受单方向轴向载荷,因此一般都常采用成对安装。成对使用时，以预先调整好间隙的配对角接触球轴承最为方便。 角接触球轴承的接触角，其中C为15度接触角，AC为25度接触角，B为40度接触角，此种轴承极限转速较高，可以同时承受径向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向载荷能力由接触角决定，并随接触角的增大而增大。它只能承受一个方向的轴向载荷，在承受径向载荷时，会引起附加轴向力，必须施向相应的反向载荷，因此，该种轴承一般都成对使用。 轴承型号内径*外径*高度 719/5内径尺寸为：5mm,外径尺寸为：13mm,高度尺寸：为4mm.。旧型号1006095J 719/6轴承内径尺寸为：6mm,外径尺寸为：15mm,高度尺寸：为5mm.。 719/8内径尺寸为：8mm,外径尺寸为：19mm,高度尺寸：为6mm.。 723AC 内径3外径10高度4； 724AC 内径4外径13宽度5； 725AC 内径5外径16高度5； 726AC 内径6外径19高度6； 727AC 内径7外径22高度7； 728AC 内径8外径24高度8； 729AC 内径9外径26高度8； 7000AC 内径10外径26高度8； 7001AC 内径12外径28高度8； (mm) (mm) (mm) 角接触球轴承7000C 10 26 8 7000C 角接触球轴承7000AC 10 26 8 7000AC 角接触球轴承7200C 10 30 9 7200C 角接触球轴承7200AC 10 30 9 7200AC 角接触球轴承7001C 12 28 8 7001C 角接触球轴承7001AC 12 28 8 7001AC 角接触球轴承7201C 12 32 10 7201C 角接触球轴承7201AC 12 32 10 7201AC 角接触球轴承7002C 15 32 9 7002C 角接触球轴承7002AC 15 32 9 7002AC 角接触球轴承7202C 15 35 11 7202C 角接触球轴承7202AC 15 35 11 7202AC 角接触球轴承7003C 17 35 10 7003C 角接触球轴承7003AC 17 35 10 7003AC 角接触球轴承7203C 17 40 12 7203C 角接触球轴承7203AC 17 40 12 7203AC 角接触球轴承7004C 20 42 12 7004C 角接触球轴承7004AC 20 42 12 7004AC 角接触球轴承7204C 20 47 14 7204C

角接触球轴承安装标准

角接触轴承安装方法标准 角接触球轴承，可同时承受径向负荷和轴向负荷，也可以承受纯轴向负荷，极限转速较高。该轴 承承受轴向负荷的能力由接触角决定，接触角大，承受轴向负荷的能力高。接触角α的定义为，径向平面上连接滚球和滚道触点的线与一条同轴承轴垂直的线之间的角度。 单列角接触球轴承有以下几种结构形式： （1）分离型角接触球轴承 这种轴承的代号为S70000，其外圈滚道边没有锁口，可以与内圈、保持架、纲球组件分离，因而可以分别安装。这类多为内径小于10mm的微型轴承，用于陀螺转子、微电动机等对动平衡、噪声、振动、稳定性都有较高要求的装置中。 （2）非分离型角接触球轴承 这类轴承的套圈沟道有锁口，所以两套圈不能分离。按接触角分为三种：

①接触角α=40°，适用于承受较大的轴向载荷； ②接触角α=25°，多用于精密主轴轴承； ③接触角α=15°，多用于较大尺寸精密轴承。 （3）成对配置的角接触球轴承 成对配置的角接触球轴承用于同时承受径向载荷与轴向载荷的场合，也可以承受纯径向载荷和任一方向的轴向载荷。此种轴承由生产厂按一定的预载荷要求，选配组合成对，提供给用户使用。当轴承安装在机器上紧固后，完全消除了轴承中的游隙，并使套圈和纲球处于预紧状态，因而提高了组合轴承的钢性。 单列角接触球轴承以径向负荷为主的径、轴向联合负荷，也可承受纯径向负荷，除串联式配置外，其他两配置均可承受任一方向的轴向负荷。在承受径向负荷时，会引起附加轴向力。因此一般需成对使用，做任意配对的轴承组合，成对安装的轴承按其外圈不同端面的组合分为：背对背配置、面对面配置、串联配置（也称：O型配置、X型配置、T型配置）三种类型： 背对背配置O型配置面对面配置 X型配置 串联配置 T型配置 ①背对背配置，后置代号为DB（如70000/DB），背对背配对的轴承的载荷线向轴承轴分开。可承受作用于两个方向上的轴向载荷，但每个方向上的载荷只能由一个轴承承受。背对背安装的轴承提供刚性相对较高的轴承配置，而且可承受倾覆力矩。 ②面对面配置，后置代号为DF（如70000/DF），面对面配对的轴承的载荷线向轴承轴汇合。可承受作用于两个方向上的轴向载荷，但每个方向上的载荷只能由一个轴承承受。这种配置不如背对背配对的刚性高，而且不太适合承受倾覆力矩。这种配置的刚性和承受倾覆力矩的能力不如DB配置形式，轴承可承受双向轴向载荷； ③串联配置，后置代号为DT（如70000/DT），串联配置时，载荷线平行，径向和轴向载荷由轴承均匀分担。但是，轴承组只能承受作用于一个方向上的轴向载荷。如果轴向载荷作用于相反方向，或如果有复合载荷，就必须增加一个相对串联配对轴承调节的第三个轴承。这种配置也可在同一支承处串联三个或多个轴承，但只能承受单方向的轴向载荷。通常，为了平衡和限制轴的轴向位移，另一支承处需安装能承受另一方向轴向载荷的轴承。

角接触球轴承

角接触球轴承打滑行为的非线性动态模型 Qinkai Han , Fulei State Key Laboratory of Tribology, Tsinghua University, Beijing 100084, China. 摘要： 用一个三维非线性动态模型来预测复合载荷组合条件下角接触球轴承的打滑行为。该模型考虑了钢球的自转和公转引起的离心力和陀螺效应、钢球与内外圈之间的赫兹接触变形、钢球与保持架之间的非连续接触以及弾流动体润滑。通过对试验结果的比较，验证了该动态模型正确性。在此基础上，讨论了在复合载荷作用下，轴承钢球滑动速度随时间和位置的变化规律。该模型表明，径向载荷的变化将使钢球在内外圈之间的的滑动速度产生波动，对低负载区域的钢球影响更大。增加径向负荷将大幅增加滑移速度的幅度和范围，使打滑更加严重。当钢球在低载区时，大的滑动速度会使轴承和润滑油的温度升高，加剧轴承磨损，缩短轴承的使用寿命。因此，在旋转工件的设计和检测中应考虑径向载荷。 1. 导论： 角接触球轴承是许多旋转机械的核心支撑部件，其动态特性对整个设 备的使用性能、运行可靠性和使用寿命起着决定性的作用。轴承在运行过程中，滚道应为钢球提供足够大的摩擦力和摩擦力矩，以确保钢球处于纯滚动状态。否则，滚动体和内、外滚道之间可能会出相对滑移。随着现代旋转机械的高速化、重载化，轴承的滑动将使轴承和润滑油的温度升高，从而加速轴承磨损。如果轴承早期就开始打滑，它可能会导致轴承寿命减少，甚至更严重的事故。 因此，当前准确预测滚动轴承的打滑行为并提出防滑设计准则是很重要的问题。哈里斯

[1,2] 已经在这方面做了开创性的工作。基于沟道控制理论和准静态学，哈里斯[1,2] 建立了用于高速角接触球轴承的滑行预测模型。该模型考虑了滚动体的各种受力情况（包括：接触力，摩擦力，流体力和离心力等），还考虑了轴向载荷、旋转速度、滚动体的数量对打滑的影响。Liao and Lin[3] 在几何约束条件和受力平衡中考虑了每一个滚动体受到的接触力和每一个滚动体的接触角。希拉诺[4] 打滑的评判标准中分析了在 轴向和径向负荷下钢球和滚道的打滑。此外, 他们还研究了热效应引起的钢 球滑动[5] 。基于准动态分析，Jiang et al.[6], Cui et al.[7] and Yuan et al.[8] 等提出了估计防止轴承打滑的最小轴向载荷的经验公式。最近，Chen et al. [9,10] 提出推力球轴承在固体润滑条件下的准静态模型。该理 论构想了一种用于准确界定钢球与内外圈之间相对运动的滑动比和旋滚比。 它表明，钢球与滚道的密切接触引起的滑差使滑动和接触力分布不对称 Xu et al.[11] 建议用预载分析法作为球轴承的滑动准则。实验结果表明采用最佳预紧力的轴承具有良好的温度特性。Chen et al [12] 等人对高速旋转 的轴承进行准静态打滑分析，发现钢球自转挤压油膜对打滑和轴承疲劳寿命有不利的影响。 上述的大多数分析是在稳态条件下采用静态/ 动态模型来研究打滑行为和防滑判据。实际上，滚动轴承上经常被施加动载荷，滚动体和保持架之间的接触和碰撞是不可避免的。这些因素往往造成滑移随时间和空间的变化。显然，基于静态模型的稳态分析很难准确地描述和预测滚动体打滑的行为。因此，发展动态分析方法在当前得到了广泛关注。采用动态法，古普塔[13]

角接触球轴承的安装方法

角接触球轴承的安装比深沟球轴承复杂，多为成对安装，并需采用预加载荷。安装得好，可使主机的工作精度、轴承寿命大大提高；否则，不仅精度达不到要求，寿命也会受到影响。 安装形式 角接触球轴承的安装形式，有背对背、面对面和串联排列三种。背对背（两轴承的宽端面相对）安装时，轴承的接触角线沿回转轴线方向扩散，可增加其径向和轴向的支承角度刚性，抗变形能力最大；面对面（两轴承的窄端面相对）安装时，轴承的接触角线朝回转轴线方向收敛，其地承角度刚性较小。由于轴承的内圈伸出外圈，当两轴承的外圈压紧到一起时，外圈的原始间隙消除，可以增加轴承的预加载荷；串联排列（两轴承的宽端面在一个方向）安装时，轴承的接触角线同向且平行，可使两轴承分担同一方向的工作载荷。但使用这种安装形式时，为了保证安装的轴向稳定性，两对串联排列的轴承必须在轴的两端对置安装。 预加载荷的获得 预加载荷可通过修磨轴承中一个套圈的端面，或用两个不同厚度的隔圈放在一对轴承的内、外圈之间，把轴承夹紧在一起，使钢球与滚道紧密接触而得到。 预加载荷的大小对轴承使用寿命影响很大，据有关资料介绍，当轴承装配有0.012mm 过盈量时，使用寿命降低38%，有0.016mm过盈量时，使用寿命降低50%；当轴承装配有0.004mm间隙时，使用寿命显着下降，有0.008mm间隙时，使用寿命下降70%。因此，对预加载荷的大小进行合理选择，十分重要。一般高转速宜选用小的预加载荷，低转速宜选用大的预加载荷。同时，预加载荷应稍大于或等于轴向工作载荷。 预加载荷的计算 选择预加载荷时，最小预加载荷的计算公式如下： Aomin=1.58tgaR±0.5A（N） 作用于轴承上的径向载荷（N） 作用于轴承上的轴向载荷（N）