角接触和圆锥滚子轴承受力分析详解

角接触球轴承和圆锥滚子轴承受力分析详解

一、反装（背靠背安装）

外圈窄边称为面，宽边称为背

模型建立：以轴系为隔离体，轴承内圈与轴固定为刚体，外圈与轴承座（箱体）固定为刚体

设轴承所受的实际轴向力分别为

和

，则轴向平衡条件为

受力分析：

如果恰好

，则轴向力

，

。这种情况很少出现，一般情况下

，这时需要根据轴的窜动趋势进行计算。轴的窜动趋势有“向左”和“向右”两种情况：

1）如果

，则轴有向左窜动的趋势，轴承1被压紧，轴承2被放松，此时轴承座必须附加一个力

给轴承1，以保持轴向力平衡

因此轴承1所受的实际轴向力为

轴承2所受的实际轴向力为

2）如果

，则轴有向右窜动的趋势，轴承2被压紧，轴承1被放松，此时轴承座必须附加一个力

给轴承2，以保持轴向力平衡

因此轴承2所受的实际轴向力为

轴承1所受的实际轴向力为

结论：被放松轴承的轴向力等于自身的派生轴向力；被压紧轴承的轴向力等于除自身派生轴向力外的其他轴向力之和（注意方向）。

注意点：

1）派生轴向力一定从外圈的宽边指向窄边，大小应根据公式计算；

2）精确计算时，支点位置需查手册，一般计算取轴承宽度中点；

3）计算和判断时必须注意轴向力的方向；

4）这两类轴承通常需要成对使用。

二、正装（面对面安装）

模型建立：以轴系为隔离体，轴承内圈与轴固定为刚体，外圈与轴承座（箱体）固定为刚体

设轴承所受的实际轴向力分别为

和

，则轴向平衡条件为

受力分析：

1）如果

，则轴有向左窜动的趋势，轴承1被压紧，轴承2被放松，此时轴承座必须附加一个力

给轴承1，以保持轴向力平衡

因此轴承1所受的轴向力为

轴承2所受的轴向力为

2）如果

，则轴有向右窜动的趋势，轴承2被压紧，轴承1被放松，此时轴承座必须附加一个力

给轴承2，以保持轴向力平衡

因此轴承2所受的轴向力为

轴承1所受的轴向力为

总结：角接触球轴承或圆锥滚子轴承寿命计算的一般方法：

1）计算两个轴承的径向力

和

；

2）计算两个轴承的派生轴向力

和

；

3）判断轴承的“压紧”和“放松”情况；

4）计算轴向力

和

：

“放松”轴承的轴向力等于自身的派生轴向力；

“压紧”轴承的轴向力等于除自身的派生轴向力外的其余轴向力矢量和；

5）计算两个轴承的当量动载荷

；

6）计算两个轴承的寿命

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