负游隙四点接触球轴承的刚度计算
2014-07-21岳纪东李文超李建华邓四二韩涛
轴承 2014年4期
关键词:变形
岳纪东,李文超,李建华,邓四二,韩涛
(1.河南科技大学 机电工程学院,河南 洛阳 471003;2.洛阳轴研科技股份有限公司,河南 洛阳 471039)
负游隙四点接触球轴承在装配时通过钢球与内、外圈间产生的预压变形实现径向预紧,从而具有等效成对预紧角接触球轴承的功能,可以减小载荷变形,获得较大的刚度,能够承受径向、轴向和力矩的联合载荷,并且可节省体积和重量实现主机的小型化、轻型化。研究负游隙四点接触球轴承的刚度特性对提高其使用性能具有重要意义。国内、外对单套和组配轴承的刚度进行了理论分析及试验研究,建立并相对完善了一套求解轴承变形及刚度的工程经验公式[1-2]。文献[3]由线弹性理论出发导出了航空航天轴承刚度的理论计算公式,并对比了理论公式和经验公式计算的刚度。文献[4]分析了轴向预载荷对主轴刚度和寿命的影响。文献[5]研究了轴向定位预紧状态下角接触球轴承和圆锥滚子轴承的刚度计算方法。然而,针对负游隙四点接触球轴承变形和刚度的理论分析及试验研究鲜有报道。为此,文中对负游隙四点接触球轴承的刚度进行计算分析,并与正游隙时轴承的刚度进行对比。
1 径向刚度
假设负游隙四点接触球轴承内、外圈均为刚体,内、外圈的相对位移主要由钢球与内、外沟道间的接触变形产生。
负游隙四点接触球轴承受纯径向力时的载荷分布如图1所示。钢球与内、外沟道间的预过盈量为δi,初始状态所有钢球与内、外沟道间的法向接触载荷均相同,用Qi表示。……
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