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双列角接触轴承中的载荷分布分析

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：对列角接触轴承可以承受任意方向的载荷，如图2-28所示。表2-13 双列轴承的载荷分布积分JrJa作用于轴承的载荷可有下列三种情况：1）Fa=0。这时轴承上仅有轴向载荷Fa，轴承中只有一列滚动体承受载荷，且此列各滚动体承受相同的载荷。这时轴承中两列承受载荷不同，Ⅰ列较大，Ⅱ列较小。如果Fa大于上述之值，则双列轴承完全像一个单列向心推力轴承那样起作用。

对列角接触轴承可以承受任意方向的载荷，如图2-28所示。下面的分析适用于调心轴承，如调心球轴承、调心滚子轴承、双列圆锥滚子轴承。

在承受纯径向载荷F_r时，轴承中两列滚动体承受的载荷相同。在径向载荷F_r和轴向载荷F_a同时作用时，一列滚动体承受载荷较大，另一列滚动体承受载荷较小。用角注Ⅰ、Ⅱ分别表示轴承中的两列，并假定Ⅰ列承受较大的载荷，Ⅱ列承受较小的载荷。下面分析所用符号的意义：

F_a、F_r——作用于轴承上的轴向载荷和径向载荷；

F_rⅠ、F_rⅡ——作用于Ⅰ、Ⅱ列上的径向载荷；

F_aⅠ、F_aⅡ——作用于Ⅰ、Ⅱ列上的轴向载荷；

Q_maxⅠ、Q_maxⅡ——Ⅰ、Ⅱ列的最大滚动体载荷；

T_Ⅰ、T_Ⅱ——Ⅰ、Ⅱ列的载荷分布参数；

δ_r、δ_a——轴承内圈相对外圈在径向和轴向的移动量；

δ_rⅠ、δ_rⅡ——轴承中Ⅰ、Ⅱ列内圈相对于外圈在径向的移动量；

δ_aⅠ、δ_aⅡ——轴承中Ⅰ、Ⅱ列内圈相对于外圈在轴向的移动量。

如果在载荷作用下，轴承内圈相对外圈移动了δ_r和δ_a，则

δ_aⅠ=-δ_aⅡ=δ_a （2-85）

δ_rⅠ=δ_rⅡ=δ_r （2-86）

轴向移动的正值是指内、外圈互相压紧的方向，负值是指内、外圈互相分离的方向。

图2 - 28 双列角接触轴承中的载荷分布

a）调心球轴承 b）双列圆锥滚子轴承

因为轴承中的每列都可看作是一个单列向心推力轴承，由式（2-74）和式（2-75）可得

将式（2-85）和式（2-86）代入式（2-87）～式（2-90）中可得

由式（2-58）和式（2-91）可得

对球轴承：；对滚子轴承：t=1.1

由力的平衡可得

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式中，J_r（T_ⅠT_Ⅱ）、J_a（T_ⅠT_Ⅱ）称为双列轴承的载荷分布径向积分和轴向积分。

式中，J_r（T_Ⅰ）、J_r（T_Ⅱ）、J_a（T_Ⅰ）、J_a（T_Ⅱ）分别为单列轴承的载荷分布积分，可由表2-12中查出。

双列轴承的J_r（T_ⅠT_Ⅱ）和J_a（T_ⅠT_Ⅱ）数值列于表2-13中。

表2-13 双列轴承的载荷分布积分J_r（T_ⅠT_Ⅱ）J_a（T_ⅠTⅡ）

作用于轴承的载荷可有下列三种情况：

1）F_a=0。这时轴承上仅有径向载荷F_r，轴承中两列滚动体承受相同的载荷。

如果轴承中没有径向游隙，则两列均为半圈滚道承受载荷，即：

T_Ⅰ=T_Ⅱ=0.5

对球轴承：

对滚子轴承：

2）F_r=0。这时轴承上仅有轴向载荷F_a，轴承中只有一列滚动体承受载荷，且此列各滚动体承受相同的载荷。

3）F_a≠0，F_r≠0。这时轴承中两列承受载荷不同，Ⅰ列较大，Ⅱ列较小。当：

球轴承F_a=1.67F_rtanα

滚子轴承F_a=1.91F_rtanα

T_Ⅰ=1 T_Ⅱ=0

时

这时仅有Ⅰ列轴承承受载荷，Ⅱ列完全不承受载荷。如果F_a大于上述之值，则双列轴承完全像一个单列向心推力轴承那样起作用。如果F_a小于上述之值，则由式（2-94）和式（2-95）可得