向心推力轴承轴向载荷的计算

<正> 一、前言一些文献和教材只是介绍了向心推力轴承轴向载荷的计算公式,而关于公式推导的原理介绍得很少,因此学生甚至工程技术人员在计算时,往往是死套公式,并易出错。笔者针对以上情况在教学中介绍了公式推导的原理,以便学生能根据具体受力情况灵活地确定向心推力轴承的轴向载荷。二、一些文献上处理的方法许多文献和教材上介绍的向心推力轴承轴向载荷的计算公式是正确的,并且是一致的。但其处理的方法不同,大致可分为以下二种: (一)第一种方法是直接写出公式,此法在国内首先为文献[1]使用,现摘录如下:     

用碟形弹簧对球轴承进行预紧

单列向心球轴承是使用最广泛的一类滚动轴承,它主要用于承受径向载荷,也可同时承受较小的轴向载荷。在转速较高而又不宜采用推力球轴承时,它可用来承受纯轴向载荷。为了提高轴承的刚度,常常对轴承进行预紧(预过盈)。然而,用碟形弹簧对单列向心球轴承进行预紧的方法至今却鲜为人知。本文介绍对轴承进行预紧,从而提高轴承刚度的原理,着重介绍用碟形弹簧对单列向心球轴承进行预紧的原理和方法,旨在推广碟形弹簧在我国机械工业中的应用。一、轴承的预紧原理当向心球轴承承受轴向载荷时,内、外圈之间将     

数控机床滚珠丝杠轴承的支承刚度分析

对滚珠丝杠支承轴承,研究了承载后原始接触角的变化,推导了新的轴向刚度计算公式,同时分析了角接触球轴承、推力轴承的预紧量的选取,给出了最小轴向预载荷公式作为参考。     

高精度高刚度推力向心组合圆锥滚子轴承

研制开发了高精度高刚度推力向心组合圆锥滚子轴承,其采用的圆锥滚子和分离型结构能够承受轴向、径向及偏载产生的复合载荷,详细介绍了其具有的无间隙安装、高刚性、大承载能力、长寿命和较高旋转精度等特性。     

附加轴向力法计算向心推力滚动轴承轴向力

向心推力滚动轴承本身所受轴向力通常采用判断“压紧”端和“放松”端的方法来求解,现有的判别方法既不完备,又容易出错。为了完善现有的判别方法,通过轴系结构的分析,引入轴承安装方式这一新增判别条件。为了简化计算过程,通过力学推导,提出了一种不需要利用判别方法,直接得到向心推力滚动轴承本身所受轴向力的新方法,称为附加轴向力法,即向心推力滚动轴承本身所受轴向力等于其本身派生轴向力与其本身所受附加轴向力之和,并通过与原先方法的结果对比验证了新方法的正确性。     

圆锥滚子轴承轴向定位预紧刚度计算

研究轴向定位预紧状态下圆锥滚子轴承的刚度计算方法。首先，由轴向载荷作用下轴承内外圈相对位移及力平衡关系，推导圆锥滚子轴承的轴向刚度计算公式；其次，由轴向定位预紧轴承受径向载荷时各滚子的变形，推导出轴承的径向刚度计算公式；并且，经合理近似给出上述径、轴向刚度公式的简便计算公式，最后，将公式的计算结果同实验数据作对比，表明公式的误差较小，可以实际应用。     

涡轮增压器推力轴承轴向载荷变化规律研探究

在发动机运行工况变化过程中,涡轮增压器推力轴承轴向载荷也随之发生连续变化.本文通过实际发动机台架试验测试,采用理论数值计算分析涡轮增压器推力轴承轴向载荷随发动机工况的变化规律,以探究实际发动机运行过程推力轴承因轴向载荷过大导致推力轴承异常磨损的风险工况.     

串联圆柱滚子轴承均载机理研究

推力轴承是被广泛应用于承受轴向载荷、支撑轴体旋转的部件。为了能在苛刻的径向尺寸限制下承载较大轴向载荷,提出一种基于均载原理的推力轴承串组的设计方法。该方法采用串联轴承并联使用,实现并联轴承均匀受载。根据推力轴承特点,采用圆柱滚子轴承代替球轴承;根据轴承尺寸对标准碟形弹簧进行改形。采用理论与仿真相结合的方法验证推力圆柱滚子轴承组均载效果,结果表明：串联圆柱滚子轴承组理论上能实现轴向均载;均载率随级数增大而逐渐降低,在轴向载荷一定的情况下,二级到四级轴承组均载率由82%下降到54%。     

双半外圈调心球轴承预紧分析及在工程中的应用

为了保证双半外圈双列调心球轴承的预紧效果,对其预紧力的确定和预紧量的大小进行了分析计算。这种轴承结合了成对双联向心推力球轴承和双列向心调心球轴承的优点,既能实现大角度调心,调心角度达3°,又能进行轴向预紧。通过对这类轴承的力学分析,推导了轴向预紧力与轴承支撑负载的关系公式,而预紧量是通过控制两个半外圈之间的隔圈厚度进行调节的。基于弹性接触理论,推导了轴承定位隔圈磨削量大小的公式。将轴承用于LAMOST天文望远镜像场旋转轴中,对内径1100mm的轴承现场安装预紧调整后进行实测。测量结果表明,在任意50°范围内(旋转轴工作范围),轴系径向跳动0.02mm,端面跳动0.03mm,满足了LAMOST对像场旋转轴系刚度和旋转精度的要求。跟星实测像场旋转精度RMS值优于0.3″。     

向心推力滚动轴承轴向负荷的确定

滚动轴承中的向心推力轴承(包括向心推力球轴承和圆锥滚子轴承)主要用在同时承受径向负荷和轴向负荷的场合。当一对向心推力轴承对称地布置在轴的两个支点上时,如需确定其径向负荷,则与其它的轴承一样,可将轴视为一简支樑,用一般的力学方程求出两支点上的径向反力,它们便分别是两轴承所承     

用油胀法装拆磨头主轴滚动轴承的紧固套

我厂生产的MM52125A型龙门导轨磨床,有二只磨头。其中万能磨头主轴采用如图1所示的滚动轴承支承。径向载荷由D3182115型圆锥孔双列向心短圆柱滚子轴承2、6承受。轴向载荷由C268915型双列向心推力球轴承4承受,主轴转速为1200～2400转/分。这种布局形式对主轴回转精度和刚度是良好的。但这些滚动轴承的轴向定位,如用一般的螺纹紧固方式,则因紧固后很难保证轴承端面对主轴轴心线的垂直,从而影响了轴承的回转精度     

向心球轴承摩擦系数的研究

运用摩擦学理论及弹性力学原理对向心球轴承滚珠及内圈(或外圈)的受力情况进行了系统的分析及研究,并提出一项可直接计算向心球轴承摩擦系致及摩擦阻力矩的理论公式。由该公式看出,向心球轴承摩擦系数不仅与轴承内外径差、滚珠-内圈(或外圈)的滑动摩擦系数以及滚珠数量等参数密切相关,而且还随轴承当量动载荷的变化而改变。     

关于向心球轴承摩擦系数及摩擦阻力矩的计算

运用摩擦学理论及弹性力学原理，对向心球轴承滚珠及内圈的受力情况进行系统的分析，研究，提出一项可直接计算向心球轴承摩擦系数及摩擦阻力矩的理论公式。由本文导出的公式可看出，向心球轴承摩擦系数不仅与轴承内外径差，滚珠－内圈的滑动摩擦系数以及滚珠数量等参数密切相关，而且还随轴承当量动载荷的变化而改变。     

圆盘剪主轴轴向窜动的研究

介绍了圆盘剪侧向间隙控制方法，根据圆盘剪对轴承内外圈轴向偏斜角度的要求以及向心推力轴承(GB292—83)成对使用的特点，对原圆盘剪的结构型式进行了改进。     

磁性轴承及其在电主轴中的应用

在２ＧＤＺ３０ＬＭ 型电主轴中,采用推力磁性轴承 滚动轴承混合型支承结构,其中磁性轴承承受轴向力（主载荷）。介绍了磁性轴承系统的组成及其性能指标,并对装有磁性轴承的电主轴的特点、试验情况作了简要说明。附图５ 幅。     

双半外圈调心球轴承预紧力和预紧量的分析计算

预紧是保证轴承刚度和旋转精度的重要途径。为了保证双半外圈双列调心球轴承的预紧效果,对其预紧力的确定和预紧量的大小进行了分析计算。目前这种双半外圈双列调心球轴承在轴承分类中还没有,它结合了成对双联向心推力球轴承和双列向心调心球轴承的优点。既能实现大角度调心,调心角度达3°,又能进行轴向预紧。通过对这类轴承的力学分析,推导了轴向预紧力与轴承支撑负载的关系公式。预紧量是通过控制两个半外圈之间的隔圈厚度进行调节的,基于弹性接触理论,推导了轴承定位隔圈磨削量大小的公式。这种轴承在国家重大科技项目LAMOST天文望远镜像场旋转轴中得到应用,内径1100mm的轴承现场安装预紧调整后实测,在任意50°范围内（旋转轴工作范围）,轴系径向跳动小于0.02mm,端面跳动小于0.03mm。满足了LAMOST对像场旋转轴系刚度和旋转精度的要求。跟星实测像场旋转精度RMS值优于0.3″。     

螺杆钻具推力轴承受力分析与改进设计

在钻井工作时,螺杆钻具通常承受大幅波动的轴向载荷,推力轴承作为传动轴总成的重要组成部分,是最易损坏失效的部位之一,这是由推力轴承的自身结构和工作环境决定的。利用有限元软件ANSYS-Workbench对常规LZ172螺杆的推力轴承的受力情况进行了仿真分析。结果表明:推力轴承顶层滚球应力峰值最大,波动也最为剧烈,这表明顶层滚球最易损坏,多层推力轴承分析应该着重考虑顶层滚球的应力分布情况;高钻压情况下,滚球的应力峰值迅速增加,各个滚球承担载荷不均的情况更明显,应尽量避免高钻压钻进;随着滚球直径的磨损,滚球应力峰值存在大幅波动,设计新型滚球推力轴承串时,可以优先考虑滚球直径18.4mm,相同载荷情况下可以降低推力轴承滚球的应力峰值。设计了一种螺杆钻具用圆锥滚子轴承,圆锥滚子轴承的应力峰值相对于滚球轴承大幅减小,该轴承可承受更大的轴向载荷,可以降低螺杆钻具发生井下事故的几率。     

潜油螺杆泵采油系统轴向力计算及轴承强度分析

潜油螺杆泵采油系统中轴向承载能力决定其排量、机组下潜深度、寿命等关键技术指标。根据潜油螺杆泵采油系统中轴向压力的计算方法计算出轴向载荷,对联轴装置中影响轴向承载能力的关键零部件——推力轴承进行了有限元分析。分析结果表明:总体应力分布比较均匀,但是偏向一侧,这与实际情况中,单向推力轴承承受偏心轴向载荷时的载荷分布是完全一致的。     

SKF Explorer系列轴承成就"小尺寸"设计

Explorer(探索者)轴承系列是SKF公司最新研制的推力球面滚子轴承,新型的推力球面滚子轴承可以承受巨大的径向载荷加上轴向载荷。这种承受复合载荷的能力使传动结构的设计者在设计部件时既节约了成本,     

一种高速转子轴承加载测量设备

针对飞行器专用高速转子轴承轴向载荷控制不稳定的问题,设计了一种高速转子轴承加载测量设备,介绍了该设备的测量原理、测量过程及主要结构,新的测量设备可以定量测出高速转子轴承的轴向载荷,从而使装配人员调整轴承轴向载荷以达到额定载荷,提高轴承产品在高速转子中的装机质量和成功率。