為了將作用在非旋轉(zhuǎn)軸承上的載荷與額定靜載荷相比較,需要確定軸承的當(dāng)量靜載荷這是一個純徑向或純軸向載荷(無論哪一個都適用),它在最大接觸載荷處產(chǎn)生的總的水久變形與實際作用的組合載荷產(chǎn)生的總水久變形相同。當(dāng)量靜載荷的理論計算可按第7章介紹的方法來進(jìn)行。在不太嚴(yán)格的情況下,對于承受徑向與軸向聯(lián)合載荷的軸承,當(dāng)量靜載荷可按下式計算F=XF.+YF(9.15)在式(9.15)中,如果F,大于F,則令F,=F,。表9.3摘自文獻(xiàn)[5],它給出了深溝球軸承的X,與y,的值表9.3中的數(shù)據(jù)適用于溝曲率不大于球直徑53%的軸承。雙列軸承假定是對稱的。而面對面或背對背安裝的角接觸球軸承類似于雙列軸承。串聯(lián)安裝的軸承類似于單列軸承。對于向心滾子軸承,可以用表9.4中的值,該表摘自文獻(xiàn)[6]。對于推力軸承,當(dāng)量靜載荷為F=F+2. 3F tana(9.16)當(dāng)F,超過0.44F,cota時,式(9.16)的精度降低,應(yīng)按第7章的方法進(jìn)行理論計算。表9.3深溝球軸承的X,與y,值注:1.F,總是≥F,。2.對于表中沒有的接觸角,y,采用線性插值計算。3.F,/C,的許用最大值取決于軸承設(shè)計(溝道深度與內(nèi)部游隙)。(摘自:美國國家標(biāo)準(zhǔn) ANSU/AFBMA Stdy-1990,球軸承額定載荷與壽命)表9.4向心滾子軸承的X,和y,值單列軸承2軸承類型雙列軸承yXy調(diào)心滾子及圓錐演子軸承a=0°0.50. 22cota0. 44cota①a=0°的演子軸承承受軸向載荷的能力隨軸承的設(shè)計與使用不同而不同,因而軸承用戶應(yīng)向制造商寄詢關(guān)于在a0°承受軸向載荷時,如何估算當(dāng)量載荷。
(摘自:美國國家標(biāo)準(zhǔn) ANSUAFBMA Std9-1990,球軸承額定載荷與壽命)
一般認(rèn)為使軸承滾動體或滾道斷裂的載荷大于8C.、見文獻(xiàn)[2])。軸承許用靜載荷眾所周知,作用在旋轉(zhuǎn)軸承上的最大載荷允許超過額定靜載荷,但這個載荷要連續(xù)作用在轉(zhuǎn)動的軸承上。這樣,產(chǎn)生的永久變形會均勻分布在滾道與滾動體上,軸承仍能今人滿意運轉(zhuǎn)。另一方面,如果載荷是短期作用,即使在沖擊發(fā)生的瞬間軸承正在轉(zhuǎn)動,也會產(chǎn)生均勻的變形。在這種情況下,需要選用額定靜載荷超過最大工作載荷的軸承。當(dāng)載荷長期用時,工作載荷可以超過額定靜載荷而不會損壞軸承的運轉(zhuǎn)。根據(jù)軸承應(yīng)用的類型,可考慮額定靜載荷的安全系數(shù)。因而,許用載荷為CFs-FS(9.17)95給出了各種工作類型的靜載荷安全系數(shù)FS值。表9.5靜載荷安全系數(shù)FS值作狀況工作狀況平穩(wěn)無沖擊運轉(zhuǎn)0.5突發(fā)性沖擊和22正常工作對平穩(wěn)運轉(zhuǎn)有高要求參見例9.2。9.7結(jié)束語對于現(xiàn)代的球與滾子軸承來說,工作的平穩(wěn)性是一個重要的考慮因素。滾道上如有因永久變形造成的損傷就會增大摩擦、噪聲和振動。本章集中討論了軸承的額定靜載荷,只要軸承處于靜止?fàn)顟B(tài)時不超出這一載荷值,就可以避免產(chǎn)生顯著的水久變形。以往額定靜載荷是以最大允許水久變形量為0.0001D作為基礎(chǔ);后來,對于各類球與滾子鈾承,分別確定了應(yīng)于這一變形量的接觸應(yīng)力極限值。根據(jù)這一應(yīng)力值,對于每一種類型與尺寸的滾動軸承地,基本額定靜載荷不是既連續(xù)作用在軸承上又能得到滿意的軸承耐久性能的載建立了相應(yīng)的額定靜載荷計算方法。而是針對突然超載或至多與連續(xù)運轉(zhuǎn)的軸承上的正常載荷相比是一個短期作用的載荷而的極限載荷。這一原則的例外情況是一些不經(jīng)常且僅為短時間工作的軸承。例如,導(dǎo)彈發(fā)并的井門或水門上的軸承。對于這類的應(yīng)用場合,軸承設(shè)計是基于額定靜載荷而不是疲勞命。而目前的額定靜載荷是以非轉(zhuǎn)動時的損傷為基礎(chǔ)。因為在較低的轉(zhuǎn)動速度與不經(jīng)常運轉(zhuǎn)的場合,無論是振動還是表面疲勞,都不如表面下材料過度塑性流動重要。因此這類軸承的尺寸選定的目標(biāo)是消除上述塑性流動或使之為最小。
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