深沟球轴承计算实例.docx

1.5计算实例1.5,1 深沟球轴承就图1-7所ZK 6206 (外径62mm,内径30mm, 宽度16mm)中钢球与滚道的接触进行计算，轴承诸 参数为球数Z： 9球径 Dg： 9.525mm沟道曲率半径：内圈r,为球径的51.5% = 4.905mm外圈re为球径的52.0% = 4.953mm内圈沟底直径F: 36.48mm外圈沟底直径E： 55・53mm假设轴承承受径向载荷Fr = 5kN,则根据式厂0°时，最大承载钢 球的载荷为Q " ZP； = iX5 = 2*778 d)(1)内圈 左先计算式(1-2)中的Hp和式(1-1)中的co" ( = F(°))钢球：Pi i = (9.525/2) =0-2H，(，内圈：Cl = - (g：525 ^0.515) = ~ Ho5 = ~ 0 -2039= (36.48/2) =0 0548因此工p = 0.2100 + 0.2100 - 0.2039 十 0.0548 = 0.2709= 0.2587一0.2709= 0.9550• 2100 …0.2100：十 I ・• 0.2039 —().0548!0.2709根据F(p),从表1・1査得% —0.1016^=0.009153叫严2・921X W3 々二 1・ 570 x 10 _41) 接触面尺寸 根据式可求得接触椭圆的长半轴 72.778 X 103 ， 、a -0.1016 X J—° 2709~ -2.21 (mm)同样，根据式(JJ5),可求得短半轴70 77R X 10 2709 =0199 (mm)因此，接触椭圆的长轴和短轴，分别为b的2倍，即2a =4,42mm, 2b = 0 ・ 398mmo 且 a = 11.1 o2) 接触应力 根据式(1J6).可求得最大接触应力为仏=鬆為① p)2Q = 2.92% - ?(0.2709)^ 2.778 x 103=3022( MPa) = 3.02 (GPa)平均接触应力为対匕警=241 (GPa)3)弹性趋近眾 根据式(1-24), b = e^^Ty^)Q2 = 1.570 x =0.0201 (mm) = 20. l(fxm)(2)外圈有关外圈的汁算方法， 沟道呈凹面，其可求得钢球打内圈的弹性趋近量为10 4 x 兀烦亦(2.778 x 10*)2基本上与内圈相同“略有不同的是，外圈钢球:外圈:4.953F(P)(55.53/2) = ^0-0360工 ° =0.2100 + 0.2100-0.2019 -0.0360 = 0.1821(-0.0360) l=o>9H0.10.2100 0.21001 + | ( -0.2019)0.1821于是，通过表1-1并使用线性插值法，可得到 ea =0.07677 e6 = 0.010607T^^ = 2,558X 10 3◎ = 1.847x10"1) 接触面尺寸接触椭圆的长半轴为“=().07677 x /房籃;°' = 1 ・90 (mm)接触椭圆的短半轴为6 = 0.01060 X^-77^12! = 0.263 (mm) 因此，接触椭圆的长轴和短轴分别为2a =3.80mm, 2b 0.526mm,且a/b = 7.24。

2) 接触应力最大赫兹接触应力为= 2~558X 10 3 X ^(0-1«21)2x 2：778x 105= 2648 (N/mm2) =2.65 (GPa)平均接触应力为牛f = 】.77 (GPa)3) 豫性箱近鼠 外圈和稱球的弾性趋近虽为8 =爲(Yq)Q2 = 1.847 x 10 4 x ^0.1821 x (2.778 x 103)2=0.0207( mm) = 20 - 7(pm)(3)内外圈的弹性趋近量轴承承载时产生的内外圈弹性趋近量、等于最大 承载钢球与内圈和外圈之间的弹性趋近量之和本例题中，轴承之载荷为5kN, 贰内外圈的弹性趋近量20. 1 注 m + 20.7/zni = 40.8pmGcrl5 弹性模量 211.7Gpa；密度：7.81 g/cm3弹性模量E是207GPa，泊松比是0.3，刚性模量是77.2千兆帕轴承钢的线膨胀系数：a~12.5X10-6 (1/C)密度为： 7.85g/cm3热导率为： 81w/(m.k)出自《机 械 设计手册 1》轴承的内外套圈、钢球的材料为轴承钢(真空热处理)大部分的轴承，使用JIS钢种中 的SUJ2,也就是国内的铬钢(GCr15)。

SUJ2的化学成分，在世界各国，作为轴承用材料已规 格化比如：与AISL52100 (美国)、DIN100Cr6 (西德).。