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轴承压装力计算公式

压装时的主要要求为：

1）压装时不得损伤零件

2）压入时应平稳，被压入件应准确到位。

3）压装的轴或套引入端应有适当导锥，但怠锥长度不得大于配合长度的15%，导向斜角一般不应大于10°。

4）将实心轴压入盲孔，应在适当部位有排气孔或槽。

5）压装零件的配合表面除有特殊要求外，在压装时应涂以清洁的润滑剂。

6）用压力机压入时，压入前应根据零件的材料和配合尺寸，计算所需的压入力。压力机的压力一般应为所需压入力的3~3.5倍，压入力的计算方法如下：

轴承压装机压装力的计算

轴承压装机压装力的计算摘要介绍了与传统设计不同的轮轴冷压装计算方法，设计员可节省查阅资料时间，应用新型的计算公式，能快速获得准确工艺参数，并量化轮轴设计尺寸。本文的车辆轮轴注油冷压装工艺属国内首例。此方法对机械制造工业价值巨大。关键词轮轴冷压装轮轴注油冷压装计算公式工艺工装修复技术一、前言本文论述的内容，适用于铁路机车车辆、工程机械和机床制造。该技术的特点是:在轮轴冷压装设计中，既节省了查阅设计手册和行业标准所用的大量时间，又能快速获得准确工艺参数和设计量化值。工艺简单、加工方便、能有效避免轮轴配合面被擦伤，与传统的轮轴冷压装工艺设计相比，这是专业技术领域中的新思路。二、工艺参数计算在设计轮轴冷压装产品时，如何根据配合直径来求得合理的过盈量及冷压装吨位，这是专业工艺人员极为关注的技术难题。作者通过长期试验论证，运用数学原理推导出了下列理论计算公式，技术难题迎刃而解，现简介如下。 -4-4 δ=7×10D+0.06 (1) δ=7.6×10D+0.09 (2) 12 δ=0.5(δ+δ) (3) δ=δ-0.02 (4) 31243 δ=δ+0.01 (5) δ=δ,δ (6) 5345 P=(3.11D+66)+6 (7) P=4.88D+101 (8) 12 P=P,P (9) 12 δ—粗算轮轴配合过盈量下限值mm;δ—粗算轮轴配合过盈量上限值mm;δ—粗算轮轴配123合过盈量平均值mm;δ—精算轮轴配合过盈量下限值mm;δ—精算轮轴配合过盈量上限值45

mm;δ—轮轴配合过盈量精确值mm;D—轮轴配合直径mm;P—轮轴冷压装吨位下限值kN;1 P—轮轴冷压装吨位上限值kN;P—轮轴冷压装吨位精确值kN。 2 三、计算应用实例计算图1所示的车辆轮轴采用冷压装工艺时，所需配合过盈量及压装吨位。解:(1)计算过盈量 -4-4 δ=7×10D+0.06=7×10×182+0.06=0.19(mm) 1 -4-4 δ=7.6×10D+0.09 =7.6×10×182+0.09=0.23(mm) 2 δ=0.5(δ+δ)=0.5(0.19+0.23)=0.21(mm) 312 δ=δ-0.02=0.21-0.02=0.19(mm) 43 δ=δ+0.01=0.21+0.01=0.22(mm) 53 δ=δ,δ =0.19~0.22(mm) 45 (2)计算冷压装吨位 P=(3.11D+66+6=(3.11×182+66)+6=683(kN) 1 P=4.88D+101=4.88×182+101=989(kN) 2 P=P,P=683,989(kN) 12 以上计算出来的δ值和P值，即为所求车辆轮轴冷压装时，所需的配合过盈量和冷压装吨位。根据δ值，即可量化出车轴配合座部位的精确尺寸和车轮配合孔部位的精确尺寸。四、轮轴机械加工轮孔的配合表面是通过镗削加工来实现的，其表面粗糙度可按Ra3.2控制;轴座的配合表面是通过磨削加工来实现的，其表面粗糙度可按Ra1.6控制。为了保证轮轴配合面不被擦伤，轮孔两端应有R3,5mm的过渡圆弧，轴座的压装始端，应有10,13mm圆锥引入段。五、工艺与操作 1.清洁度、过盈量、轴长中心

过盈量与装配力计算公式

过盈联接 1．确定压力p； 1）传递轴向力F 2）传递转矩T 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用 2．确定最小有效过盈量，选定配合种类； 3．计算过盈联接的强度； 4．计算所需压入力；（采用压入法装配时） 5．计算包容件加热及被包容件冷却温度；（采用胀缩法装配时） 6．包容见外径胀大量及被包容件内径缩小量。 1. 配合面间所需的径向压力p 过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的。 1）传递轴向力F当联接传递轴向力F时（图7-20），应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为P时，在外载荷F的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力F，应大于或等于外载荷F。图: 变轴向力的过盈联接图: 受转矩的过盈联接设配合的公称直径为人配合面间的摩擦系数为人配合长度为l，则

F f=πdlpf

因需保证F f ≥F，故 [7-8] 2）传递转矩T当联接传递转矩T时，则应保证在此转矩作用下不产生周向滑移。亦即当径向压力为P时，在转矩T的作用下，配合面间所能产生的摩擦阻力矩M f 应大于或等于转矩T。设配合面上的摩擦系数为f①，配合尺寸同前，则 M f=πdlpf·d/2 因需保证M f ≥T．故得 [7-9] ① 实际上，周向摩擦系数系与轴向摩擦系数有差异，现为简化．取两者近似相等．均以f表示。配合面间摩擦系数的大小与配合面的状态、材料及润滑情况等因素有关，应由实验测定。表7－5给出了几种情况下摩擦系数值，以供计算时参考。表: 摩擦系数f值压入法胀缩法联接零件材料无润滑时f 有润滑时f 联接零件材料结合方式，润滑 f 钢—铸钢0.11 0.08 钢—钢油压扩孔，压力油为矿物油 0.125 钢—结构钢0.10 0.07 油压扩孔，压力油为甘油，结合面排油干净 0.18 钢—优质结构钢0.11 0.08 在电炉中加热包容件至300℃ 0.14 钢—青铜0.150.20 0.030.06 在电炉中加热包容件至300℃以后，结合面脱脂 0.2 钢—铸铁0.120.15 0.050.10 钢—铸铁油压扩孔，压力油为矿物油 0.1 铸铁—铸钢0.150..25 0.150.10 钢—铝镁无润滑0.100.15

过盈配合压入力计算

轴与轴套过盈配合压入力计算公式：?prlf P=2 应为“—”i2?1?p i2222??r2r?rr?r2231122??? 2222EE)(ErrE(r?r?)211321225?10?Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm, =0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa 510?(17.524t) P=1.7524=17874.48kgf N5?10?Mpa, u1=u2=0.3, l=190mm=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1, f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa 510?(22.196t) N=22639.92kgf P= 2.2196 B87C机头衬套压入力： δ=0.078，r1=14.415,r2=25.38,r3=44.5,L=115,f=0.15 代入公式得：22.6T/26.7T——大值是按u1起作用算得 FT160A架体横臂压入力： δ=0.05，r1=0,r2=17,r3=25,L=37,f=0.15 代入公式得：4.9T/5.8T——大值是按u1起作用算得

过盈联接p1；．确定压力F）传递轴向力12）传递转矩T 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用 2．确定最小有效过盈量，选定配合种类； 3．计算过盈联接的强度； 4．计算所需压入力；（采用压入法装配时） 5．计算包容件加热及被包容件冷却温度；（采用胀缩法装配时） 6．包容见外径胀大量及被包容件内径缩小量。 1. 配合面间所需的径向压力p 过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的。1）传递轴向力F当联接传递轴向力F时（图7-20），应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为P时，在外载荷F的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力F，应大于或等于外载荷F。受 : 图图: 变轴向力的过盈联接转矩的过盈联接，则设配合的公称直径为人配合面间的摩擦系数为人配合长度为l=πdlpf F f≥F，故因需保证F f [7-8] 时，则应保证在此转矩作用下不产生T 当联接传递转矩2）传递转矩T 配合面间所能产生的摩的作用下，在转矩T周向滑移。亦即当径向压力为P时，。应大于或等于转矩T擦阻力矩M f①设配合面上的摩擦系数为f，配合尺寸同前，则 =πdlpf·d/2M f M≥T．故得因需保证f

过盈配合压入力计算

轴与轴套过盈配合压入力计算公式： P=2i p lf r 2π 应为“—” 2 2 112122221 22 2223122 23 2 )()(1 2E E r r E r r r r E r r r p i μμδ - +-++-+= δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1?510Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm , f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa P=1.75245 10?N =17874.48kgf (17.524t) δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1?510Mpa, u1=u2=0.3, l=190mm , f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa P= 2.21965 10?N =22639.92kgf (22.196t) B87C 机头衬套压入力： δ=0.078，r1=14.415,r2=25.38,r3=44.5,L=115,f=0.15 代入公式得：22.6T/26.7T ——大值是按u1起作用算得 FT160A 架体横臂压入力： δ=0.05，r1=0,r2=17,r3=25,L=37,f=0.15 代入公式得：4.9T/5.8T ——大值是按u1起作用算得

滚动轴承轴向力算

滚动轴承所承受的载荷取决于所支承的轴系部件承担的载荷。右图为一对角接触球轴承反装支承一个轴和一个斜齿圆柱齿轮的受力情况。图中的F re、F te、F ae分别为所支承零件（齿轮）承受的径向、切向和轴向载荷，F d1和F d2为两个轴承在径向载荷F r1和F r2（图中未画出）作用下所产生的派生轴向力。这里，轴承所承受的径向载荷F r1和F r2可以依据两个角接触球轴承反装的受力分析（径向反力） F re、F te、F ae经静力分析后确定，而轴向载荷F a1和F a2则不完全取决于外载荷F re、F te、F ae，还与轴上所受的派生轴向力F d1和F d2有关。对于向心推力轴承，由径向载荷F r1和F r2所派生的轴向力F d1和F d2的大小可按下表所列的公式计算。注：表中Y和e由载荷系数表中查取，Y是对应表中F a／F r＞e的Y 值下图中把派生轴向力的方向与外加轴向载荷F ae的方向一致的轴承标为2，另一端则为1。取轴和与其相配合的轴承内圈为分离体，当达到轴向平衡时，应满足：F ae＋F d2＝F d1 由于F d1和F d2是按公式计算的，不一定恰好满足上述关系式，这时会出现下列两种情况：当F ae＋F d2＞F d1时,则轴有向左窜动的趋势,相当于轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”,但实际上轴必须处于平衡位置，所以被“压紧”的轴承1所受的总轴向力F a1必须与F ae＋F d2平衡，即 F a1＝F ae＋F d2 而被“放松”的轴承2只受其本身派生的轴向力F d2，即F a2＝F d2。当F ae＋F d2＜F d1时,同前理，被“放松”的轴承1只受其本身派生的轴向力F a1，即F a1＝F d1 而被“压紧”的轴承2所受的总轴向力为: F a2＝F d1－F ae

压入力计算

8 计算与校核 [21] 8.1过盈配合装配压入力的计算在立式轴承压装机邀标文件的技术要求中明确指出锥轴承外圈与轴承孔配合为过渡配合，故采用过盈配合装配压入力的计算方法。方法如下：过盈配合装配压入力的计算方法 μπf f f L d p P max = 其中：P —压入力，N max f p —结合表面承受的最大单位压力，2/mm N f d —结合直径，mm f L —结合长度，mm μ—摩擦系数结合表面最大单位压力计算公式： ) (max max i i a a f f E C E C d p += δ 其中： max δ —最大过盈量，mm a C 、i C —系数； a E 、i E —包容件和被包容件的材料弹性模量，2/mm N 系数a C 、i C 计算方法如下： ν+-+= 2222f a f a a d d d d C ν--+= 2222i f i f i d d d d C a d 、i d 分别为包容件外径和被包容件内径(实心轴i d =0)，mm

ν—泊松系数压装机所需的压力一般为压入力的3~3.5倍表8.1常用材料的摩擦系数表摩擦系数μ 材料无润滑有润滑钢-钢0.07~0.16 0.05~0.13 钢-铸钢0.11 0.07 钢-结构钢0.10 0.08 钢-优质结构钢0.11 0.07 钢-青铜0.15~0.20 0.03~0.06 钢-铸铁0.12~0.15 0.05~0.10 铸铁-铸铁0.15~0.25 0.05~0.10 表8.2常用材料弹性模量、泊松系数材料弹性模量E 泊松系数ν碳钢196~216 0.24~0.28 低合金钢、合金结构钢186~206 0.25~0.30 灰铸铁78.5~157 0.23~0.27 铜及其合金72.6~128 0.31~0.42 铝合金70 0.33 轴承为标准件，采用轴承钢GCr15；压头的材料选用高级优质碳素工具钢T10A，其密度是7.85g/cm3，特点是容易锻造、加工性能良好、价格便宜，能够承受冲击、硬度高，应用于不受剧烈冲击的高硬度耐磨工具，如车刀、刨刀、冲头、丝锥、钻头、手锯条。依据公式分别计算八、九档箱中壳的中间轴、二轴轴承外圈的压入力。

力学计算公式

力学计算公式 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

常用力学计算公式统计一、材料力学： 1.轴力（轴向拉压杆的强度条件） σmax=N max/A≤[σ] 其中，N为轴力，A为截面面积 2.胡克定律（应力与应变的关系） σ=Eε或△L=NL/EA 其中σ为应力，E为材料的弹性模量，ε为轴向应变，EA 为杆件的刚度（表示杆件抵抗拉、压弹性变形的能力） 3.剪应力（假定剪应力沿剪切面是均匀分布的） τ=Q/A Q 其中，Q为剪力，A Q为剪切面面积 4.静矩（是对一定的轴而言，同一图形对不同的坐标轴的静矩不同,如果参考轴通过图形的形心，则 x c=0，y c=0，此时静矩等于零）对Z轴的静矩S z=∫A ydA=y c A 其中：S为静矩，A为图形面积，y c为形心到坐标轴的距离，单位为m3。 5.惯性矩对y轴的惯性矩I y=∫A z2dA 其中：A为图形面积，z为形心到y轴的距离，单位为 m4

常用简单图形的惯性矩矩形：I x=bh3/12，I y=hb3/12 圆形：I z=πd4/64 空心圆截面：I z=πD4（1-a4）/64，a=d/D （一）、求通过矩形形心的惯性矩求矩形通过形心，的惯性矩I x=∫Ay2dA dA=b·dy，则I x=∫h/2-h/2y2（bdy）=[by3/3]h/2-h/2=bh3/12 （二）、求过三角形一条边的惯性矩 I x=∫Ay2dA，dA=b x·dy，b x=b·（h-y）/h 则I x=∫h0（y2b（h-y）/h）dy=∫h0（y2b –y3b/h）dy =[by3/3]h0-[by4/4h]h0=bh3/12 6.梁正应力强度条件（梁的强度通常由横截面上的正应力控制） σmax=M max/W z≤[σ] 其中：M为弯矩，W为抗弯截面系数。 7.超静定问题及其解法对一般超静定问题的解决办法是：（1）、根据静力学平衡条件列出应有的平衡方程；（2）、根据变形协调条件列出变形几何方程；（3）、根据力学与变形间的物理关系将变形几何方程改写成所需的补充方程。8.抗弯截面模量 W x=I x/y c

过盈量与装配力计算公式

过盈量与装配力计算公式过盈联接 1．确定压力p； 1）传递轴向力F 2）传递转矩T 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用 2．确定最小有效过盈量，选定配合种类； 3．计算过盈联接的强度； 4．计算所需压入力；（采用压入法装配时） 5．计算包容件加热及被包容件冷却温度；（采用胀缩法装配时）6．包容见外径胀大量及被包容件内径缩小量。

1. 配合面间所需的径向压力p 过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的。1）传递轴向力F 当联接传递轴向力F时（图7-20），应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为P时，在外载荷F的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力Ff，应大于或等于外载荷F。图: 变轴向力的过盈联接图: 受转矩的过盈联接．设配合的公称直径为人配合面间的摩擦系数为人配合长度为l，则 F =πdlpf f因需保证F≥F，故f [7-8] 2）传递转矩T 当联接传递转矩T时，则应保证在此转矩作用下不产生周向滑移。亦即当径向压力为P时，在转矩T的作用下，配合面间所能产生的摩擦阻力矩M应大于或等于转矩T。f①，配合尺寸同前，则设配合面上的摩擦系数为f M =πdlpf·d/2f因需保证M ≥T．故得f [7-9] ①实际上，周向摩擦系数系与轴向摩擦系数有差异，现为简化．取两者近似相等．均以f表示。配合面间摩擦系数的大小与配合面的状态、材料及润滑情况等因素有关，应由实验测定。表7－5给出了几种情况下摩擦系数值，以供计算时参考。表: 摩擦系数f值压入法胀缩法联接零件材有润滑时联接零件材无润滑时f 结合方式，润滑 f 料 f 料油压扩孔，压力油钢—铸钢 0.11 0.08 0.125 为矿物油油压扩孔，压力油钢—结构钢 0.10 0.07 为甘油，结合面排0.18 油干净钢—钢钢—优质结在电炉中加热包0.11 0.08 0.14 构钢容件至300℃ 在电炉中加热包钢—青铜 0.15?0.20 0.03?0.06 容件至300℃以0.2 后，结合面脱脂油压扩孔，压力油钢—铸铁 0.12?0.15 0.05?0.10 钢—铸铁 0.1 为矿物油钢—铝镁合铸铁—铸钢 0.15?0..25 0.15?0.10 无润滑 0.10?0.15 金 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用此时所需的径向压力为

压装力的计算

摘要介绍了与传统设计不同的轮轴冷压装计算方法，设计员可节省查阅资料时间，应用新型的计算公式，能快速获得准确工艺参数，并量化轮轴设计尺寸。本文的车辆轮轴注油冷压装工艺属国内首例。此方法对机械制造工业价值巨大。关键词轮轴冷压装轮轴注油冷压装计算公式工艺工装修复技术一、前言本文论述的内容，适用于铁路机车车辆、工程机械和机床制造。该技术的特点是：在轮轴冷压装设计中，既节省了查阅设计手册和行业标准所用的大量时间，又能快速获得准确工艺参数和设计量化值。工艺简单、加工方便、能有效避免轮轴配合面被擦伤，与传统的轮轴冷压装工艺设计相比，这是专业技术领域中的新思路。二、工艺参数计算在设计轮轴冷压装产品时，如何根据配合直径来求得合理的过盈量及冷压装吨位，这是专业工艺人员极为关注的技术难题。作者通过长期试验论证，运用数学原理推导出了下列理论计算公式，技术难题迎刃而解，现简介如下。 δ1=7×10-4D+0.06 （1）δ2=7.6×10-4D+0.09 （2） δ3=0.5（δ1+δ2）（3）δ4=δ3-0.02 （4） δ5=δ3+0.01 （5）δ=δ4～δ5（6） P1=(3.11D+66)+6 （7） P2=4.88D+101 （8） P=P1～P2（9） δ1—粗算轮轴配合过盈量下限值mm；δ2—粗算轮轴配合过盈量上限值mm；δ3—粗算轮轴配合过盈量平均值mm；δ4—精算轮轴配合过盈量下限值mm；δ5—精算轮轴配合过盈量上限值mm；δ—轮轴配合过盈量精确值mm；D—轮轴配合直径mm；P1—轮轴冷压装吨位下限值kN；P2—轮轴冷压装吨位上限值kN；P—轮轴冷压装吨位精确值kN。三、计算应用实例计算图1所示的车辆轮轴采用冷压装工艺时，所需配合过盈量及压装吨位。解：（1）计算过盈量 δ1=7×10-4D+0.06=7×10-4×182+0.06=0.19(mm) δ2=7.6×10-4D+0.09 =7.6×10-4×182+0.09=0.23(mm) δ3=0.5（δ1+δ2）=0.5(0.19+0.23)=0.21(mm) δ4=δ3-0.02=0.21-0.02=0.19(mm)

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。

轴承压装力计算式

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压装时的主要要求为： 1）压装时不得损伤零件 2）压入时应平稳，被压入件应准确到位。 3）压装的轴或套引入端应有适当导锥，但怠锥长度不得大于配合长度的15%，导向斜角一10°。 4）将实心轴压入盲孔，应在适当部位有排气孔或槽。 5）压装零件的配合表面除有特殊要求外，在压装时应涂以清洁的润滑剂。 6）用压力机压入时，压入前应根据零件的材料和配合尺寸，计算所需的压入力。压力机的为所需压入力的3~3.5倍，压入力的计算方法如下： 58-22 材料摩擦系数村料摩擦因数μ（无润滑）摩擦因数μ（有润滑）钢一钢0.07~0.16 0.05~0.13 钢—铸钢0.11 0.07 钢一结构钢0.10 0.08 钢一优质结构0.11 0.07 钢—青铜0.15~0.20 0.03~0.06 钢—铸铁0.12~0.15 0.05~0.10 铸铁—铸铁0.15~0.25 0.05~0.10

表58-23，常用材料的弹性模量，线胀系数材料弹性模量E/（KN/mm2）泊松比v 线胀系数a/(10-6/℃加热冷却碳钢、低合金钢、合金结构钢 200~235 0.30~0.31 11 —8.5 灰铸铁（HT150、HT200）70~80 0.24~0.25 11 —9 灰铸铁（HT250、HT300）105~130 0.24~0.26 10 —8 可锻铸铁90~100 0.25 10 —8 非合金球墨铸铁160~180 0.28~0.29 10 —8 青铜85 0.35 17 —15 黄铜80 0.36~0.37 18 —16 铝合金69 0.32~0.36 21 —20 镁铝合金40 0.25~0.30 25.5 —25

滚动轴承轴向力计算

滚动轴承的校核计算及公式

滚动轴承的校核计算及公式滚动轴承的校核计算及公式 1基本概念 1?轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。批量生产的元件，由于材料的不均匀性，导致轴承的寿命有很大的离散性，最长和最短的寿命可达几十倍，必须采用统计的方法进行处理。 2?基本额定寿命：是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号L10 （r）或L10h （h）表示。 3.基本额定动载荷（C）:基本额定寿命为一百万转（106）时轴承所能承受的恒定载荷。即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作106转而不发生点蚀失效，其可靠度为90%。基本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。 4.基本额定静载荷（径向C0r，轴向C0a）:是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。在设计中常用到滚动轴承的三个基本参数：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr （径向）或Ca （轴向），满足一定静强度要求的基本额定静强度C0r （径向）或C0a （轴向）和控制轴承磨损的极限转速N0。各种轴承性能指标值C、

C0、N0等可查有关手册。2寿命校核计算公式

滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低，寿命与载荷的关系曲线如图 17-6，其曲线方程为 P L io =常数其中P-当量动载荷，N ; L io -基本额定寿命，常以106r 为单位（当寿命为一百万转时，L io =1 ）；匕寿命指数，球轴承& =3滚子轴承& =10/3 由手册查得的基本额定动载荷 C 是以L io =1、可靠度为90%为依据的。由此可得当轴承的当量动载荷为P 时以转速为单位的基本额定寿命 L 10为 C ￡ X 1=P ￡儿10 L 1o =(C/P) ￡ 106r (17.6) 若轴承工作转速为n r/min ，可求出以小时数为单位的基本额定寿命 (17.7) 应取L 10>Ih 'o L h '为轴承的预期使用寿命。通常参照机器大修期限的预期使用寿命。若已知轴承的当量动载荷P 和预期使用寿命L h '，则可按下式求得相应的计算额定动载荷C'，它与所选用轴承型号的C 值必须满足下式要求 16670<€> ￡■ 二 n IF 丿

滚动轴承轴向力算

滚动轴承所承受的载荷取决于所支承的轴系部件承担的载荷。右图为一对角接触球轴承反装支承一个轴和一个斜齿圆柱齿轮的受力情况。图中的F re、F te、F ae分别为所支承零件（齿轮）承受的径向、切向和轴向载荷， F d1和F d2为两个轴承在径向载荷F r1 和F r2（图中未画出）作用下所产生的派生轴向力。这里，轴承所承受的径向载荷F r1和F r2可以依据两个角接触球轴承反装的受力分析（径向反力） F re、F te、F ae经静力分析后确定，而轴向载荷F a1和F a2则不完全取决于外载荷F re、F te、F ae，还与轴上所受的派生轴向力F d1和F d2有关。对于向心推力轴承，由径向载荷F r1和F r2所派生的轴向力F d1和F d2的大小可按下表所列的公式计算。注：表中Y和e由载荷系数表中查取，Y是对应表中F a／F r＞e的Y 值下图中把派生轴向力的方向与外加轴向载荷F ae的方向一致的轴承标为2，另一端则为1。取轴和与其相配合的轴承内圈为分离体，当达到轴向平衡时，应满足：F ae＋F d2＝F d1 由于F d1和F d2是按公式计算的，不一定恰好满足上述关系式，这时会出现下列两种情况：当F ae＋F d2＞F d1时,则轴有向左窜动的趋势,相当于轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”,但实际上轴必须处于平衡位置，所以被“压紧”的轴承1所受的总轴向力F a1必须与F ae＋F d2平衡，即 F a1＝F ae＋F d2 而被“放松”的轴承2只受其本身派生的轴向力F d2，即F a2＝F d2。当F ae＋F d2＜F d1时,同前理，被“放松”的轴承1只受其本身派生的轴向力F a1，即F a1＝F d1 而被“压紧”的轴承2所受的总轴向力为: F a2＝F d1－F ae

过盈量与装配力计算公式

过盈量与装配力计算公式The final revision was on November 23, 2020

过盈联接 1. 配合面间所需的径向压力p 过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的。 1）传递轴向力F当联接传递轴向力F时（图7-20），应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为P时，在外载荷F的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力Ff，应大于或等于外载荷F。图: 变轴向力的过盈联接图: 受转矩的过盈联接设配合的公称直径为人配合面间的摩擦系数为人配合长度为l，则 F f=πdlpf 因需保证F f≥F，故 [7-8] 2）传递转矩T当联接传递转矩T时，则应保证在此转矩作用下不产生周向滑移。亦即当径向压力为P时，在转矩T的作用下，配合面间所能产生的摩擦阻力矩M f应大于或等于转矩T。

设配合面上的摩擦系数为f①，配合尺寸同前，则 M f=πdlpf·d/2 因需保证M f≥T．故得 [7-9] ① 实际上，周向摩擦系数系与轴向摩擦系数有差异，现为简化．取两者近似相等．均以f表示。配合面间摩擦系数的大小与配合面的状态、材料及润滑情况等因素有关，应由实验测定。表7－5给出了几种情况下摩擦系数值，以供计算时参考。表: 摩擦系数f值压入法胀缩法联接零件材料无润滑时 f 有润滑时 f 联接零件材料结合方式，润滑 f 钢—铸钢钢—钢油压扩孔，压力油为矿物油钢—结构钢油压扩孔，压力油为甘油，结合面排油干净钢—优质结构钢在电炉中加热包容件至300℃ 钢—青铜在电炉中加热包容件至300℃以后，结合面脱脂钢—铸铁钢—铸铁油压扩孔，压力油为矿物油铸铁—铸钢0..25 钢—铝镁合金无润滑 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用此时所需的径向压力为

滚动轴承的校核计算及公式

滚动轴承的校核计算及公式 1 基本概念 1．轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。批量生产的元件，由于材料的不均匀性，导致轴承的寿命有很大的离散性，最长和最短的寿命可达几十倍，必须采用统计的方法进行处理。 2．基本额定寿命：是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号L10（r）或L10h（h）表示。 3．基本额定动载荷（C）：基本额定寿命为一百万转（106）时轴承所能承受的恒定载荷。即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作106 转而不发生点蚀失效，其可靠度为90%。基本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。 4．基本额定静载荷（径向C0r，轴向C0a）：是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。在设计中常用到滚动轴承的三个基本参数：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr（径向）或Ca（轴向），满足一定静强度要求的基本额定静强度 C0r（径向）或C0a（轴向）和控制轴承磨损的极限转速N0。各种轴承性能指标值C、C0、N0等可查有关手册。 2 寿命校核计算公式

图17-6 滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低，寿命与载荷的关系曲线如图17-6，其曲线方程为 PεL10=常数其中 P-当量动载荷，N；L10-基本额定寿命，常以106r为单位（当寿命为一百万转时，L10=1）；ε-寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3。由手册查得的基本额定动载荷C是以L10=1、可靠度为90%为依据的。由此可得当轴承的当量动载荷为P时以转速为单位的基本额定寿命L10为 Cε×1=Pε×L10 L10=(C/P)ε 106r (17.6) 若轴承工作转速为n r/min，可求出以小时数为单位的基本额定寿命 h （17.7）应取L10≥L h'。 L h '为轴承的预期使用寿命。通常参照机器大修期限的预期使用寿命。若已知轴承的当量动载荷P和预期使用寿命L h'，则可按下式求得相应的计算额定动载荷C'，它与所选用轴承型号的C值必须满足下式要求

过盈配合的装配方法()

过盈配合件是依靠相配件装配以后的过盈量达到紧固联接。装配后．由于材料的弹性变形，使配合面之间产生压力，因此在工作时配合面间具有相当的联擦力来传递扭短或轴向力。过盈配合装配一般属于不可拆卸的固定连接。过盈配合件的装配方法有：(1)人工锤击法，(2)压力机压入法；(3)冷装法，(4)热装法。 ? ?1)过盈配合件装配前的检查 ? ?过盈配合零件在装配前必须对配合部位进行复检．并做好记录。 ? ?(1)过盈量应符合图样或工艺文件的规定。 ? ?(2)与轴肩相靠的相关轮或环的端面，以及作为装配基准的轮绿端面，与孔的垂直度偏差应在图样规定的范围内。 ? ?(3)相关的圆根、倒角等不得影响装配。 ? ?(4)配合表面水准有棱刺、锈斑或擦伤。 ? ?(5)当包容件的孔为盲孔时，其装入的被包容件必须有排气孔或槽，否则不准进行装配。 ? ?(6)具有键联接的配合件．装配前必须对轴槽、孔槽的位置与研配的键进行复检，正确无误后方可进行装配。 ? ?2)过盈配合件的装配过盈配合件的装配见表16。? 装配方法? ? 工??艺??要??点? ? 计算公式? ? 人工敲击法：?? 适用于过渡配合的小件装配? ? 1 .大装的零件表面不准有砸痕??? 2 .打装时，被包容配件表面涂机油润滑? ? 3 .打装时，必须用软金属或硬质非金属材料做防护衬垫? ? 4 .打装过程中，必须使被容件与包容件同轴，不准有任何歪斜现象? ?

5 .打装好的零件必须与相关限位轴肩等靠紧，间隙不得大于0.05mm? ? ??压装法：?? 适用于常温下．对过盈量较小的中、小件装配? ? 1. 压装件引入端必须制做倒锥。若图样中未作规定，其?倒锥按锥度1：150制作．长度为配合总长度的l0%～15%? ? 压入力F经验计算公式F=KiL×104式中? ? i－测的实际过盈量mm? ? L－配合长度mm? ? K－考虑被装零件材质，尺寸等因素的系数? ? K系数1.5～3取值? ? 2 .实心轴与不通孔件压装时，允许在配合轴颈表面上加工深度大于0.5mm的排气平面? ? 3 .压装零件的配合表面．在压装前须润滑油（白铅油掺机油）? ? 4.压装时，其受力中心线应与包容件，被包容件中心线保持同轴。对细长轴应严格控制受力中心线与零件的同轴性? ? 5.压装轮与轴时．绝不允许轮缘单独受力? ? 6.压装后，轴肩处必须靠紧．间隙小于0.05mm? ? 7.采用重物压装时，应平稳无阻压入，出现异常时应进行分析，不准有压坏零件的现象发生? ? 8.采用油压机装时．必须对压入力F进行校核，确保压机所产生的压力应该是压入力F 的1．5—2倍? ? 9.采用油压机压装时，应做好压力变化的记录? ? 1)压力变化应平稳，出现异常时进行分析，不准有压坏零件的现象发生? ? 2)图样有最大压力的要求时，应达到规定效值，不许过大或过小? ? 3)采用机压装时速度不宜太快。压入速度采用2—4mm／s，不允许超过10mm／s? ? 热装法:??

前轮毂轴承压装力分析与计算

前轮毂轴承压装力分析与计算简要分析计算了前轮毂轴承与转向节压装时所需的压装力，应用有限元分析软件对压装时前轮毂轴承、转向节进行了受力计算，为过盈量设计提供了理论支撑。标签：轮毂轴承；转向节；压装力；有限元分析 1 概述汽车前轮毂轴承的主要作用是承重和为轮毂的传动提供精确导向，前轮毂轴承与转向节采用过盈连接方式，通过过盈配合产生的摩擦力来平衡工作时承受的径向载荷和轴向载荷，其压装质量对整车的NVH、行驶安全性、舒适性等都有重要的影响。 2 前轮毂轴承压装力计算售后市场反馈某车型底盘在行驶过程中出现异响，经NVH测试确定异响源为前转向节及轮毂总成，初步判断原因为前轮毂轴承与转向节发生窜动，轴承撞击卡簧产生异响，经核算转向节与前轮毂轴承配合过盈量为0.051～0.094mm，为解决异响问题，将转向节与前轮毂轴承配合过盈量调整为0.081～0.120mm，由于过盈量增加需对压装力进行计算，以确保现场压力机工作可靠。前轮毂轴承与转向节装配形式如图1所示。轮毂轴承与转向节为圆柱面过盈连接，由厚壁圆筒理论可得压装力计算示意图，如图2。依据弹性力学理论，前轮毂轴承与转向节结合面承受的最大压装力Pmax计算公式：将以上数值带入公式计算可得，最大压装力P=39.88kN，经查阅生产现场C 型增加缸压床说明书，该压床满足装配过盈量增大后的使用要求。 3 压装时前轮毂轴承、转向节受力分析由于前轮毂轴承与转向节配合过盈量增大，为避免压装过程中转向节或轴承出现失效，需对压装时轴承及转向节进行受力分析，本文通过有限元计算，定义单元类型为Solid185，应用接触分析，创建目标单元TARGE170、接触单元CONTA174，得出了在最大过盈量为0.12mm时，前轮毂轴承与转向节的受力情况，有限元计算结果如图3所示。通过图3转向节与轴承等效应力可以看出转向节所受最大等效应力为108MPa，前轮毂轴承所受最大等效应力为263MPa，已知转向节材料为QT450，

过盈联接压入力计算

过盈联接压入力计算 1. 配合面间所需的径向压力p 过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的。 1）传递轴向力F当联接传递轴向力F时（图7-20），应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为P时，在外载荷F的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力F，应大于或等于外载荷F。图: 变轴向力的过盈联接图: 受转矩的过盈联接设配合的公称直径为人配合面间的摩擦系数为人配合长度为l，则 F f=πdlpf

因需保证F ≥F，故 f [7-8] 2）传递转矩T当联接传递转矩T时，则应保证在此转矩作用下不产生周向滑移。亦即当径向压力为P时，在转矩T的作用下，配合面间所能产生的摩擦阻力矩M 应大于或等于转矩T。 f 设配合面上的摩擦系数为f①，配合尺寸同前，则 M f=πdlpf·d/2 因需保证M ≥T．故得 f [7-9] ① 实际上，周向摩擦系数系与轴向摩擦系数有差异，现为简化．取两者近似相等．均以f表示。配合面间摩擦系数的大小与配合面的状态、材料及润滑情况等因素有关，应由实验测定。表7－5给出了几种情况下摩擦系数值，以供计算时参考。表: 摩擦系数f值

3）承受轴向力F和转矩T的联合作用此时所需的径向压力为 [7-10] 2. 过盈联接的最小有效过盈量δmin 根据材料力学有关厚壁圆筒的计算理论，在径向压力为 P时的过盈量为 Δ=pd(C 1/E 1 +C 2 /E 2 ) ×103，则由上式可知，过盈联接传递载荷所需的最小过盈量应为 [7-11]式中： p——配合W问的任向活力，由式（7~8）~(7~10）计算；MPa； d——配合的公称直径，mm； E 1、E 2 ——分别为被包容件与包容件材料的弹性模量，MPa； C 1 ——被包容件的刚性系数 C 2 ——包容件的刚性系数 d 1、d 2 ——分别为被包容件的内径和包容件的外径，mm；