當使用
角接觸球軸承時,如何選擇游隙和預緊是一個重要的問題,為了更好地幫助大家,今天我們以一個簡單的例子,在一個簡單的軸上,使用MESYS軸計算軟件,通過參數(shù)變化來解決軸承游隙確定的問題。
直徑為10mm、速度為20000 l/min的樣品軸如上圖所示,在開始計算前,我們先介紹軸承游隙的設計標準,考慮的參數(shù)包括軸承額定壽命、最大軸偏轉、軸承中的最大與最小壓力、軸承中的摩擦扭矩等,這些標準可以針對一系列溫度、速度或公差進行評估。
隨著參數(shù)的變化,系統(tǒng)的選定參數(shù)可以自動變更,然后可以將結果顯示在表格或圖形中。在本案例中,軸承游隙和溫度是變化的,軸承游隙為30,溫度為1,計算結果為31*2=62,如上圖所示。
可以從數(shù)百個計算結果中選擇結果,上圖顯示了軸承壽命和軸的彎曲頻率。對于固有頻率,在較低的溫度下會產(chǎn)生不利的影響,而在較高的溫度下軸承會有更長的使用壽命。軸承壽命隨著溫度的升高而降低,這是由于軸承游隙會因內(nèi)圈的徑向膨脹而減少的次數(shù)多于因軸的軸向伸長而增加的次數(shù)。由于固有頻率急劇下降,從該圖中可以要求軸承游隙Pa<12μm,對于20000h的軸承壽命,軸承游隙應大于5mm。
下圖顯示了摩擦扭矩和鉆孔/滾動比。鉆孔/滾動比通常使用0.25的極限,需要軸向游隙Pa<15μm,鉆軋比越小當然越好,摩擦扭矩隨著預緊的增加而增加(或隨著軸承游隙的減小而下降)。
從兩張圖中可以看出,軸向游隙應盡可能大,但應小于12μm。具體的計算是在公差和速度下使用中等尺寸進行的,現(xiàn)在可以改變速度而不是溫度,并且可以使用配合處的尺寸/最小尺寸進行計算。在該示例中,假設了剛性預緊,或者也可以使用彈簧預緊來執(zhí)行計算,則彈簧剛度是另一個必須確定的參數(shù)。
由于轉速高,在本例中產(chǎn)生的是正軸承游隙,然而,在低轉速時,結果將是負軸承游隙,即預緊。