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        錐形擋邊圓錐滾子軸承寬度的簡易計算

        2014-07-21 00:58:02王玉敏王振英周曉俠
        軸承 2014年2期
        關(guān)鍵詞:公稱錐形滾子

        王玉敏,王振英,周曉俠

        (公主嶺軸承有限責(zé)任公司,吉林 公主嶺 136100)

        符號說明

        a0—— 內(nèi)圈錐形擋邊寬度,mm

        a′0——內(nèi)圈弧形擋邊寬度,mm

        di——錐形擋邊內(nèi)圈滾道最大公稱直徑,mm

        d′i——弧形擋邊內(nèi)圈滾道最大公稱直徑,mm

        Dw—— 滾子大端公稱直徑,mm

        E—— 外圈滾道最小公稱直徑,mm

        SR—— 滾子球基面半徑,mm

        T——軸承公稱寬度,mm

        α—— 外圈滾道素線與軸線的夾角,(°)

        β—— 內(nèi)圈滾道素線與軸線的夾角,(°)

        λ—— 內(nèi)圈大擋邊錐面與端面的夾角,(°)

        γ—— 滾子球基面所受反力與內(nèi)圈滾道素線的夾角,(°)

        φ—— 滾子半錐角,(°)

        20世紀(jì)80年代,為了改善圓錐滾子軸承的潤滑,提高其使用壽命,文獻(xiàn)[1]將內(nèi)圈大擋邊由凹球弧形改為錐形。目前,這一結(jié)構(gòu)已得到了普遍應(yīng)用。對于此結(jié)構(gòu)軸承寬度的計算,各企業(yè)采用的方法有所不同,但有的計算偏差過大,有的計算過于繁瑣。為此,下文根據(jù)軸承的幾何關(guān)系推導(dǎo)了軸承寬度的簡易精確計算公式。

        1 寬度計算方法

        1.1 弧形擋邊軸承的寬度計算式[1]

        (1)

        1.2 錐形擋邊軸承的寬度計算式

        1.2.1 文獻(xiàn)[2]的計算式

        文獻(xiàn)[2]在文獻(xiàn)[1]的基礎(chǔ)上給出了錐形擋邊軸承寬度計算式

        (2)

        但(2)式過于復(fù)雜,不便于記憶和運(yùn)用。

        1.2.2 演繹的計算式

        為了便于計算和指導(dǎo)生產(chǎn),直接用a0和di代替(1)式中的a′0和d′i,于是演繹出

        (3)

        此式雖然簡單,但存在一定的計算偏差,若滾子的錐角越大,直徑越大,則偏差越大,所以不宜采用。

        1.2.3 新推導(dǎo)的計算式

        如圖1所示,內(nèi)圈大擋邊的延長線與外圈滾道的交點(diǎn)為A,大擋邊與內(nèi)圈滾道的交點(diǎn)為C,O′C與軸承軸線OG平行,AB⊥O′C,O′L⊥OG,CQ⊥OA。

        圖1 錐形擋邊圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)簡圖

        由圖中幾何關(guān)系得

        T=CF+BC+MB,

        CF=a0,

        BC=AB·tanλ,

        MB=O′B-O′M,

        O′B=AB/tanα,

        O′M=ON-OL,

        ON=E/(2tanα),

        OL=di/(2tanα),

        AB=AC·cosλ,

        AC=CQ/cos(2φ-γ),

        CQ=OC·sin(2φ),

        OC=OD/cosγ,

        OD=SR=Dw/(2sinφ)。

        由上述幾何關(guān)系式得

        (4)

        將γ=λ-β代入(4)式得

        (5)

        2 實例

        以32318,31318軸承為例,其參數(shù)與計算結(jié)果分別見表1、表2。

        表1 軸承參數(shù)[2]

        表2 軸承寬度計算結(jié)果對比 mm

        3 結(jié)束語

        通過實例計算可知,(2)式和(5)式的計算結(jié)果均比較準(zhǔn)確,但 (5)式更為簡單,便于記憶,是一種較為簡潔的圓錐滾子軸承寬度計算式。

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