滚动轴承支承刚度

表1

项目

计算公式

公式使用说明

单个滚动轴承径向刚度

F——径向负荷，N；

δ₁——轴承的径向弹性位移，μm

δ₂——轴承外圈与箱体的接触变形，μm

δ₃——轴承内圈与轴颈的接触变形，μm

β——弹性位移系数，根据相对间隙g/δ₀从图1查出

δ₀——轴承中游隙为零时的径向弹性位移，μm，根据表2的公式进行计算

g——轴承的径向游隙，有游隙时取正号，预紧时取负号，μm

滚动轴承径向弹性位移

已经预紧时

存在游隙时

轴承配合表面接触变形(外圈或内圈)

有间隙的配合

Δ——直径上的配合间隙或过盈，μm

H₁——系数，由图2a根据n查出，

H₂——系数，由图2b根据Δ/d查出，当轴承内圈与轴颈为锥体配合时，H₂可取0.05，间隙为零时，H₂可取0.25

b——轴承套圈宽度，cm

d——配合表面直径，cm，计算δ₃时为轴承内径，计算δ₂时为轴承外径

有过盈的配合

图1  弹性位移系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2  接触变形系数曲线

表2　　　　　　　　　　　　　　　　滚动轴承游隙为零时径向弹性位移δ₀计算公式

轴承类型

径向弹性位移δ₀/μm

轴承类型

径向弹性位移δ₀/μm

深沟球轴承

角接触球轴承

调心球轴承

圆柱滚子轴承

双列圆柱滚子轴承

内圈无挡边双列圆柱滚子轴承

圆锥滚子轴承

滚动体上的负荷

注：F—轴承的径向负荷，N；i—滚动体列数；z—每列中滚动体数；d_δ—滚动体直径，mm；d—轴承孔径，mm；α—轴承的接触角，(° )；l_a—滚动体有效长度，mm，l_a＝l-2r；l—滚子长度，mm；r—滚子倒圆角半径，mm。

例　某机器的支承中装有一个双列圆柱滚子轴承3182120(d＝100mm，D＝150mm，b＝37mm，i＝2，z＝30，d_δ＝11mm，l＝11mm，r＝0.8mm)。轴承的预紧量为5μm(即g＝-5μm)，外圆与箱体孔的配合过盈量为5μm(即Δ＝5μm)，F＝4900N。求支承的刚度

解　(1)求间隙为零时轴承的径向弹性位移δ₀

根据表2

(2)求轴承有5μm预紧量时的径向弹性位移δ₁

计算相对间隙：g/δ₀＝-5/2.89＝-1.73

从图1查得：β＝0.47，于是得

(3)求轴承外圈与箱体孔的接触变形δ₂

计算Δ/D：Δ/D＝5/15＝0.333，从图2b查得H₂＝0.2，于是

(4)求轴承内圈与轴颈的接触变形δ₃

因内圈为锥体配合，故H₂＝0.05，于是

(5)求支承刚度

将δ₁，δ₂，δ₃代入刚度公式得