轴承动载荷

计算轴承动载荷

如果外力(例如动力传动力、工作力或惯性力)是已知或可以算出的话,那么作用在轴承上的载荷可根据力学定律计算。 当计算单个轴承负荷的分力时,为了简化计算,轴是被看成由刚性和无力矩作用的支点所支承的梁。 轴承、轴承座或机械结构的弹性变形,轴挠曲导致在作用轴承上的力矩,都不考虑在简化的计算中。
如果不使用计算机程序计算轴承配置,则需要进行简化。 实际上,计算基本额定载荷和当量轴承载荷的标准方法,也是根据类似的假设。
利用先进和复杂的计算程序,可以不用上述的假设,而根据弹性力学理论来计算轴承的载荷。 在这些计算程序中,轴承、轴以及轴承座都是被考虑为系统中具有弹性的部件。
如果由轴及其部件的重量导致的外力和载荷(如惯性力或载荷)未知,通常可以计算得出。 然而,在确定工作力和载荷(例如,碾压力、力矩载荷、不平衡载荷以及冲击载荷)时,通常要依靠类似机器或轴承配置的经验来估算。

齿轮传动

对于齿轮传动,齿轮在理论上产生的轮齿作用力可以根据传输功率以及轮齿的类型算出。 但也有其它动态力由齿轮、输入轴与输出轴产生。 此外,轮齿的形状误差和旋转部件的不平衡也会造成附加的动态力。 出于对静音运转的要求,齿轮一般以很高的精度 标准制造,所以这种力通常都很小,在计算 轴承载荷时可以忽略不计。
应用齿轮传动的机器,只有在工作条件已知的情况下,才能确定根据其运行形式和模式所产生的附加作用力。 根据不同工作条件,齿轮制造商通常能提供一个关于冲击载荷和齿轮效率的“工作”系数,利用这个系数, 可以用来考虑附加作用力对轴承额定寿命的影响。

皮带传动

在皮带驱动的应用中计算轴承载荷时,必须考虑“皮带拉力”。 皮带拉力是一种切向载荷,其取决于所传递的力矩大小。 皮带制造商一般会根据不同的皮带类型、皮带的张紧力和任何附加的动态力 ,提供一个用来计算皮带拉力的系数。 但是,若无法得到相关的系数,可用以下参考值:

齿形皮带 1.1 到 1.3
三角带1.2 到 2.5
平皮带 1.5 到 4.5

当轴之间的距离很短、在重载荷或冲击载荷的作用下、或张紧力很大时,应取用较大的值 。
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