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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[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[2]的計算式

      文獻[2]在文獻[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為A,大擋邊與內(nèi)圈滾道的交點為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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