滚动轴承支承刚度

滚动轴承支承刚度

表1

项目

计算公式

公式使用说明

单个滚动轴承径向刚度

18-182-02-1

F——径向负荷,N;

δ1——轴承的径向弹性位移,μm

δ2——轴承外圈与箱体的接触变形,μm

δ3——轴承内圈与轴颈的接触变形,μm

β——弹性位移系数,根据相对间隙g/δ0从图1查出

δ0——轴承中游隙为零时的径向弹性位移,μm,根据表2的公式进行计算

g——轴承的径向游隙,有游隙时取正号,预紧时取负号,μm

滚动轴承径向弹性位移

已经预紧时

18-182-02-2

存在游隙时

18-182-02-3

轴承配合表面接触变形(外圈或内圈)

有间隙的配合

18-182-02-4

Δ——直径上的配合间隙或过盈,μm

H1——系数,由图2a根据n查出,18-182-02-6

H2——系数,由图2b根据Δ/d查出,当轴承内圈与轴颈为锥体配合时,H2可取0.05,间隙为零时,H2可取0.25

b——轴承套圈宽度,cm

d——配合表面直径,cm,计算δ3时为轴承内径,计算δ2时为轴承外径

有过盈的配合

18-182-02-5

18d8d2  18d8d3

图1  弹性位移系数                    图2  接触变形系数曲线

表2                滚动轴承游隙为零时径向弹性位移δ0计算公式

轴承类型

径向弹性位移δ0/μm

轴承类型

径向弹性位移δ0/μm

深沟球轴承

18-183-1

角接触球轴承

18-183-2

调心球轴承

18-183-3

圆柱滚子轴承

18-183-4

双列圆柱滚子轴承

18-183-5

内圈无挡边双列圆柱滚子轴承

18-183-6

圆锥滚子轴承

18-183-7

滚动体上的负荷

18-183-8

注:F—轴承的径向负荷,N;i—滚动体列数;z—每列中滚动体数;dδ—滚动体直径,mm;d—轴承孔径,mm;α—轴承的接触角,(° );la—滚动体有效长度,mm,la=l-2r;l—滚子长度,mm;r—滚子倒圆角半径,mm。

例 某机器的支承中装有一个双列圆柱滚子轴承3182120(d=100mm,D=150mm,b=37mm,i=2,z=30,dδ=11mm,l=11mm,r=0.8mm)。轴承的预紧量为5μm(即g=-5μm),外圆与箱体孔的配合过盈量为5μm(即Δ=5μm),F=4900N。求支承的刚度

解 (1)求间隙为零时轴承的径向弹性位移δ0

根据表2

18-183

(2)求轴承有5μm预紧量时的径向弹性位移δ1

计算相对间隙:g/δ0=-5/2.89=-1.73

从图1查得:β=0.47,于是得

18-183-10

(3)求轴承外圈与箱体孔的接触变形δ2

计算Δ/D:Δ/D=5/15=0.333,从图2b查得H2=0.2,于是

18-183-11

(4)求轴承内圈与轴颈的接触变形δ3

因内圈为锥体配合,故H2=0.05,于是

18-184-01-1

(5)求支承刚度

将δ1,δ2,δ3代入刚度公式得

18-184-01-2