轴承内圈与轴的配合过盈量分析
2011-07-25尤绍军张晶
尤绍军,张晶
(瓦房店轴承集团有限责任公司,辽宁 瓦房店 116300)
符号说明
B——轴与内圈接触区宽度,mm
d——装配前轴承内径,mm
d′——装配后轴承实际内径,mm
d1——装配前轴的直径,mm
d2——装配后轴的实际直径,mm
E1——内圈的弹性模量,MPa
E2——轴的弹性模量,MPa
F——装配后内圈受到的周向张力,N
F1——轴与内圈过盈配合产生的静摩擦力,N
F2——轴带动内圈旋转的摩擦力,N
H1——装配前内圈壁厚,mm
H2——装配后内圈壁厚,mm
L——过盈装配后内圈滚道周向胀大量,mm
M——轴带动内圈转动的力矩,N·mm
P——内圈作用在轴上的压力,N
δ1——装配后轴的表面压应力,MPa
δ2——装配后内圈受到的周向张应力,MPa
μ——内圈与轴之间的摩擦系数
ν——泊松比
在机械系统中,轴承内圈与轴一般采取过盈配合,该过盈配合影响着轴承的工作游隙,进而间接影响着轴承的工作性能,因此,轴承内圈和轴的过盈量是否恰当,显得尤为重要。现对轴承内圈和轴的配合过盈量进行探讨分析。
1 有关参数的计算
轴承内圈与轴过盈配合的过盈量较小,因此,文中的计算仅考虑弹性变形。
由于内圈与轴为过盈配合,因此
d2=d′。
(1)
内圈在轴的表面产生的压应力δ1为
(2)


图1 内圈与轴过盈配合后内圈受到的周向张力示意图
(3)
内圈的1/4圆上受到的径向张力在y轴方向的分量之和为
(4)
设θ=i/n,则dθ=1/n,
(5)

(6)
装配后内圈受到的周向张应力δ2为
(7)

(8)
则由(7)和(8)式得

(9)
装配后内圈壁厚H2为
(10)
内圈作用在轴上的压力为
(11)
轴与内圈过盈配合产生的的静摩擦力F1为
(12)
过盈装配后内圈滚道胀大量为
轴在运转过程中带动内圈转动的力矩M为已知值,等于轴承转动的摩擦力矩,可以通过测量获得,也可以通过轴承转动过程中的功耗计算求得。……
