13滚动轴承轴向力教程

机械设计基础第章滚动轴承轴向力的计算滚动轴承是一种重要的机械传动部件，广泛应用于各种机械设备中。

在滚动轴承的设计中，轴向力的计算是重要的一环。

轴向力是指作用在轴承上的沿轴向方向的力，它对轴承的正常工作和寿命具有重要影响。

轴承在工作过程中，常常受到来自外部或内部的轴向力的作用。

外力主要包括：1.传动装置的轴向力：在一些传动装置中，由于齿轮、联轴器、皮带轮等传动元件的轴向对各来的作用，会使得轴承受到轴向力的作用。

2.轴向定位力：当轴承所选择的结构形式为非推力轴承，即由轴承的其他结构形式来决定轴承承受的轴向力，比如圆锥滚子轴承、调整心形滚子轴承等。

3.实际工况的影响力：比如离心力、旋转不平衡力等，由于转子的形状和运动特性，往往会使得轴承受到轴向力的作用。

内力主要包括：1.轴的伸长引起的力：当轴受到拉伸力或拉压力时，会产生轴向力作用于滚动轴承上。

2.温度变化引起的力：由于温度变化引起的轴线伸长或缩短导致的轴向力。

3.轴的变形引起的力：由于轴的变形导致的轴向力，如轴端的盖板，轴承座两侧安装的螺钉张紧方式的变形。

1.当轴承承受的轴向力为外力时，根据传动装置的轴向力大小和方向来计算。

一般可以通过传动装置的设计手册或相关文献来获取。

2.当轴承承受的轴向力为内力时，可以通过相关的计算公式来计算。

比如，当轴受到拉伸力时，轴向力可以通过公式F=σ×A计算，其中F为轴向力，σ为轴的应力，A为轴截面积。

3.当轴承承受的轴向力为温度变化引起的力时，可以通过计算轴线伸长或缩短的量来计算轴向力。

在滚动轴承的设计中，合理计算轴向力是十分重要的，轴向力过大或者过小都会对轴承的使用寿命和运行效果产生负面影响。

因此，在设计滚动轴承时，需要结合实际应用情况，充分考虑轴向力的计算，以确保轴承正常工作并具有较长的使用寿命。

轴承轴向力计算轴承是机械传动系统中重要的组成部分，用于支撑旋转轴的运动。

轴承承受着轴向力、径向力和弯曲力等各种力的作用，其中轴向力是指沿着轴向作用的力，是轴承最为重要的力之一。

轴向力的大小及方向有着重要的意义，对轴承性能及使用寿命都有着较大影响。

轴向力如何计算呢？计算方法有两种，一种是按照轴承轴向力公式进行计算，另一种是基于轴承实际工况进行估算。

首先介绍轴承轴向力公式。

轴承轴向力公式是根据轴承参数以及传动系统参数进行的计算。

轴承轴向力公式分为两种类型，一种是动力学计算公式，一种是静力学计算公式。

动力学计算公式是基于轴承的转速及惯性力进行的，而静力学计算公式是基于轴承的载荷及其分布情况进行的。

由于轴承轴向力公式计算比较繁琐，需要涉及多个参数的计算，因此需根据实际需要选择合适的计算方法。

其次是基于轴承实际工况进行估算。

在工程实践中，基于轴承实际工况进行的估算方法被广泛采用。

这种方法可以根据轴承应力状态及其受力形式进行估算。

按照受力形式不同，可以将轴承分为针对轴向受力、径向受力、轴向径向双向受力的轴承。

对于轴向受力，可采用法向应力法和助推力法进行估算。

在轴承轴向力的计算过程中，需要考虑多种因素。

首先是轴承受力状态，需要根据实际工况进行分析。

其次是轴承的正确安装方式及其加固。

再者是轴承的匹配、润滑、加热及冷却等因素的影响。

最后是轴承磨损与老化对轴承轴向力的影响，需要进行定期检测及更换。

总的来说，轴承轴向力的计算方法及其参数较多，需要进行综合考虑。

在实际应用中，应根据实际情况选择合适的计算方法及参数，切勿掉以轻心。

通过合理的轴承轴向力计算及相关措施的实施，可以确保轴承的正常运行及其长期稳定性。

机械设计基础第节滚动轴承轴向力的计算滚动轴承是一种常用的机械元件，用于支撑与传递轴向载荷和径向载荷。

在机械设计中，计算滚动轴承轴向力是非常重要的一部分，涉及到轴承的选型和设计。

本文将介绍滚动轴承轴向力的计算方法。

一、轴向载荷的种类在机械系统中，轴向载荷分为静载荷和动载荷两种。

1.静载荷：轴向载荷恒定不变的情况下的载荷称为静载荷。

静载荷通常由设备的自重、安装在轴上的其他零件的重量、负荷的重量等构成。

2.动载荷：轴向载荷大小在运行过程中有变化的载荷称为动载荷。

动载荷通常通过计算得出，可以是来自于负载的力或力矩引起的轴向力。

二、静载荷的计算静载荷的计算主要包括扭矩产生的轴向力、径向载荷以及其他附加载荷的计算等。

1.扭矩产生的轴向力：扭矩产生的轴向力是由于传递扭矩而引起的轴向力。

一般情况下，扭矩产生的轴向力可以通过计算得出，计算公式如下：Fa=(KT×Md)/L其中，Fa为扭矩产生的轴向力，KT为轴向力系数，Md为传递的扭矩，L为轴承的有效传递长度。

2.径向载荷：径向载荷是指垂直于轴向的力。

径向载荷通常由设备的自重、传动装置的重量、负载的重量等构成。

径向载荷的计算需要考虑设备的结构和工作环境等因素。

3.其他附加载荷：其他附加载荷通常包括轴向预紧力、温度变化引起的载荷、振动引起的载荷等。

这些附加载荷需要在设计过程中进行综合考虑。

三、动载荷的计算动载荷的计算需要考虑到设备在运行中的工况、运行速度、负载类型等因素。

常见的动载荷计算方法有以下几种：1.动载荷的估计：根据设备的工作环境和使用条件，根据经验公式或实验结果进行动载荷的估计。

2.动载荷的测量：通过测量设备在运行过程中的实际载荷，得到动载荷的大小。

3.动载荷的模拟计算：通过建立设备的动态模型，对工作过程进行模拟计算，得到动载荷的大小。

四、滚动轴承轴向力的选型在计算得到滚动轴承的轴向力后，还需要根据轴承的轴向载荷容量、速度等特性进行选型。

轴向载荷容量是指滚动轴承在承受轴向力时的极限载荷能力，通常通过轴向载荷容量图进行选型。

反装:轴向右窜动趋势，1外圈挡着（小口）Fd1Fae如果Fae+Fd1>Fd22外圈挡着（小口）Fd2,1内的滚子被压紧。

轴向左窜动趋势, ，2内的滚子被压紧。

1压紧，2放松2压紧，1放松Fa仁Fae+Fd2 Fa2=Fae+Fd 1Fa2=Fd2如果Fae+Fd2<Fd1轴向左窜动趋势，2外圈挡着（小口），2内的滚子被压紧Fa1=Fd1如果Fae+Fd1<Fd2轴向右窜动趋势, 1外圈挡着（小口），1内的滚子被压紧2压紧，1放松1压紧，2放松Fa2=Fd1-Fae Fa仁Fd2-FaeFa1=Fd1 Fa2=Fd2正装Fd2轴向右窜动趋势，2外圈挡着（小口），2内的滚子被压紧。

轴向左窜动趋势, 1外圈挡着（小口），1内的滚子被压紧。

2压紧，1放松1压紧，2放松Fa2=Fae+Fd 1 Fa仁Fae+Fd2Fa1=Fd1 Fa2=Fd2如果Fae+Fd2<Fd2 如果Fae+Fd2<Fd1轴向左窜动趋势，1外圈挡着（小口），1内的滚子被压紧1压紧，2放松Fa 仁Fd2-FaeFa2=Fd2 轴向右窜动趋势，2外圈挡着（小口），2内的滚子被压紧2压紧，1放松Fa2=Fd1-FaeFa1=Fd1快速检验方法：爲就一个支点的轴承而言，对比其本身派生轴向力与外加轴向力（另一支点的派生轴向力与外加轴向力之合力）其较大者为该轴承的轴向力即:F a1 max F d1,F d2 F ae F a与F d2同向取“ +”F a2 max F d2,F d1 F ae F a与F d1同向取“ +”如果Fae+Fd2<Fd2 如果Fae+Fd2<Fd1。

滚动轴承所‎承受的载荷‎取决于所支‎承的轴系部‎件承担的载‎荷。

右图为一对‎角接触球轴‎承反装支承‎一个轴和一‎个斜齿圆柱‎齿轮的受力‎情况。

图中的Fr‎e、F te、Fae分别‎为所支承零‎件（齿轮）承受的径向‎、切向和轴向‎载荷，Fd1和F‎d2为两个‎轴承在径向‎载荷Fr1‎和F r2（图中未画出‎）作用下所产‎生的派生轴‎向力。

这里，轴承所承受‎的径向载荷‎F r1和F‎r2可以依‎据两个角接触‎球轴承反装‎的受力分析‎（径向反力）F re、F te、Fae经静‎力分析后确‎定，而轴向载荷‎F a1和F‎a2则不完‎全取决于外‎载荷Fre‎、F te、F ae，还与轴上所‎受的派生轴‎向力Fd1‎和Fd2有‎关。

对于向心推‎力轴承，由径向载荷‎F r1和F‎r2所派生‎的轴向力F‎d1和Fd‎2的大小可‎按下表所列‎的公式计算‎。

注：表中Y和e‎由载荷系数表‎中查取，Y是对应表‎中F a／F r＞e的Y 值下图中把派‎生轴向力的‎方向与外加‎轴向载荷F‎a e的方向‎一致的轴承‎标为2，另一端则为‎1。

取轴和与其‎相配合的轴‎承内圈为分‎离体，当达到轴向‎平衡时，应满足：F ae＋F d2＝F d1由于Fd1‎和Fd2是‎按公式计算‎的，不一定恰好‎满足上述关‎系式，这时会出现‎下列两种情‎况：当F ae＋F d2＞F d1时,则轴有向左‎窜动的趋势‎,相当于轴承‎1被“压紧”,轴承2被“放松”,但实际上轴‎必须处于平‎衡位置，所以被“压紧”的轴承1所‎受的总轴向‎力Fa1必‎须与Fae‎＋Fd2平衡‎，即F a1＝F ae＋F d2而被“放松”的轴承2只‎受其本身派‎生的轴向力‎F d2，即F a2＝F d2。

当F ae＋F d2＜F d1时,同前理，被“放松”的轴承1只‎受其本身派‎生的轴向力‎F a1，即F a1＝F d1而被“压紧”的轴承2所‎受的总轴向‎力为: F a2＝F d1－F ae综上可知，计算向心推‎力轴承所受‎轴向力Fa‎的方法可以‎归纳为：先通过派生‎轴向力及外‎加轴向载荷‎的计算与分‎析，判断被“放松”或被“压紧”的轴承；然后确定被‎“放松”轴承的轴向‎力仅为其本‎身派生的轴‎向力，被“压紧”轴承的轴向‎力则为除去‎本身派生的‎轴向力后其‎余各轴向力‎的代数和。

滚动轴承的调整方法滚动轴承是机械部件中常见的一种，它可以承受高速旋转时的压力和磨损。

即使是最好的轴承也需要适当的维护和调整，这样才能确保它们的性能和寿命。

下面是关于滚动轴承调整的10个方法：1. 调整轴承游隙轴承内部有一个游隙，也称为 "间隙 "，它是指轴承柄在轴承内 "移动 "的距离。

这个间隙与轴承的尺寸和加工精度有关，可以通过轴承的设计，如球径和圈径的选择来控制。

如果轴承游隙不正确，会影响轴承的性能和寿命。

调整轴承游隙需要使用专门的测量工具，如游标卡尺和外径千分尺。

首先要确定游隙的大小，然后逐渐调整轴承的尺寸，直到达到正确的游隙大小为止。

2. 调整轴承载荷轴承的承载能力是根据其设计和尺寸来计算的。

如果轴承承载过重或过轻，都会影响轴承的寿命和性能。

在安装轴承时，需要根据其承载能力和实际工作负荷调整轴承的载荷。

调整轴承载荷需要通过增加或减少轴承的数量、更换更高或更低承载能力的轴承或调整轴承的布置方式来实现。

3. 调整轴承的清场轴承清场是指轴和轴承座之间的外圈和内圈的间隙。

这个间隙的大小对轴承的性能和寿命有很大影响。

如果清场过大，轴承就会摇晃，引起噪音和磨损。

如果清场过小，轴承就会受到过度的压力，导致损坏。

调整轴承清场需要先测量轴承的清场大小，然后逐步调整轴承的安装位置或更换适当大小的轴承，直到达到正确的清场大小。

4. 调整轴承的预紧力轴承的预紧力是轴承在负荷最小的情况下接触并传递力的程度。

轴承的预紧力对于轴承的性能和寿命至关重要。

如果其预紧力过低，轴承将无法传递力，并且会出现游隙和磨损。

如果预紧力过高，则轴承将受到过度的压力，并且会产生高温和损坏。

调整轴承预紧力需要先测量轴承的预紧力大小，然后逐步调整预载片或增加垫片数量，直到达到正确的预紧力。

5. 检查轴承的润滑润滑对于滚动轴承的性能和寿命也很重要。

需要检查是否存在使用过的润滑脂和其他污染物的迹象。

如果发现轴承内部有过多的污染物，则需要清理轴承，并重新涂上新的润滑脂。

第十三章滚动轴承课后习题参考答案13-3解：根据式（13.3），有13-4 解：由于轴径已确定，所以采用验算的方法确定轴承的型号。

初选6207轴承，其基本额定动载荷C=25500N,基本额定静载荷C0=15200N,验算如下：（1）求相对轴向载荷对应的e值和Y值。

根据教材表13-5注1，对深沟球轴承取,则相对轴向载荷在表中介于0.689-1.03之间，对应的e值为0.26-0.28，由于,显然比e大，所以Y值为1.71-1.55（2）用线性插值法求Y值,故X=0.56,Y=1.7(3)求当量动载荷P.取载荷系数，则（4）验算轴承寿命所以所选轴承不能满足说干就干要求。

改选6307轴承重新计算。

结果如下：C=33200N,Co=19200N,Y=1.81,P=2705.95N,Lh =10614.65h>6000h所以选6307轴承可满足设计要求。

13-5解：(1)求派生轴向力Fd根据教材表13-7得(2)计算各轴承轴向力(3)确定X,Y。

根据教材表13-5，因为,所以X1=1,Y1=0.因为，所以X2??? =0.41,Y2=0.87.(4)计算当量动载荷P。

取载荷系数,则（5）计算轴承寿命。

由于题目中未给出轴承的具体代号，不能确定轴承的基本额定静载荷C0,这里选7207AC，查轴承手册得其基本额定动载荷C=29000N.由于P1>P2,所以用P1计算轴承寿命13-6 解：（1）求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2同教材例题。

（2）求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2。

查轴承手册得30207轴承e=0.37,Y=1.6,Cr=54200N。

根据教材表13-7得（3）求轴承当量动载荷P1和P2，因为?根据教材表13-5得径向载荷系数和轴向载荷系数为对轴承1? X1=0.4,Y1=1.6对轴承2? X2=1,? Y2=0因轴承运转中有中等冲击载荷，按教材表13-6，,取1.5.则（4）计算轴承寿命13-7 解：查滚动轴承样本或设计手册可知6308轴承的基本额定动载荷C=40800N.由于要求寿命不降低的条件下奖工作可靠度提高到99%，所以有由上式得C=68641.55N查滚动轴承样本或设计手册得6408轴承的基本额定动载荷C=65500N,勉强符合要求，故可用来替换的轴承型号为6408。

轴承径向力计算公式轴承是机械设备中常见的零部件之一，在传动系统中扮演着重要的角色。

而在轴承工作时，径向力是一个重要的参数，它代表了轴向的力量。

对于设计和选择合适的轴承来说，了解径向力的计算公式至关重要。

轴承径向力的计算公式可以根据轴承的工作条件和受力情况来确定。

在一般情况下，轴承径向力可以通过以下公式来计算：F = P × d / (2 × b)其中，F代表轴承的径向力，单位是牛顿（N）；P代表轴承的等效动载荷，单位是牛顿（N）；d代表轴承的直径，单位是米（m）；b 代表轴承的宽度，单位是米（m）。

在这个公式中，等效动载荷P是一个关键参数，它代表了轴承所受到的合成动载荷，可以根据轴承的实际工作条件和受力情况来确定。

而轴承的直径和宽度则是轴承的几何参数，直接影响着轴承的承载能力和受力情况。

通过这个简单的公式，我们可以快速计算出轴承在工作时所受到的径向力，从而为轴承的选择和设计提供重要参考。

在实际工程中，轴承的径向力是一个重要的设计参数，设计师需要根据轴承所受的力量来选择合适的轴承类型和尺寸，以确保轴承在工作时能够正常运转并具有足够的寿命。

除了上述简单的公式之外，轴承径向力的计算还可能涉及到更复杂的情况和更详细的参数，比如考虑到轴承的旋转速度、工作温度、润滑条件等因素。

在实际工程中，设计师需要综合考虑这些因素，并结合实际情况来确定轴承的径向力，以确保轴承在工作时具有良好的性能和可靠性。

轴承径向力是轴承设计和选择过程中的重要参数，通过合适的计算公式和综合考虑各种因素，设计师可以准确地确定轴承在工作时所受到的力量，从而为轴承的选择和设计提供重要参考。

希望本文对读者了解轴承径向力的计算有所帮助。

滚动轴承的轴向紧固与密封方法1.轴承内圈的紧固轴承内圈安装于轴上时,一般都由轴肩在一面固定轴承的位置; 另一面用螺母,止动垫圈和弹簧圈等紧固。

轴肩和轴向紧固零件与轴承套圈接触部分的尺寸, 可按轴承基本尺寸表中所列各类轴承的安装尺寸确定。

(1)对于在轴承转速高,承受较大的轴向负荷的场合下,螺母与轴承套圈接触的端面要与轴的旋转轴线垂直, 否则拧紧螺母会破坏轴承的正确安装位置,降低轴承的旋转精度和使用寿命,特别是轴承内孔与轴的配合为松配合时更要严格控制。

为防止螺母在旋转过程中松脱, 要采取适当的防松措施, 利用带槽螺母和止动垫圈紧固轴承以防止螺母松动。

紧固时要将垫圈的内齿置入轴的键槽内, 再将任一外齿弯入螺母的糟口内。

(2)轴用弹性挡圈紧固在轴向负荷不大,轴承转速不高,轴颈上车制螺纹困难的情况下, 可用断面是矩形的弹性挡圈紧固。

这种紧固方法装拆方便,所占面积小,成本低廉。

(3)端面止推垫圈紧固用于轴颈上车制螺纹有困难,轴承转速较高,轴向负荷大的情况下,垫圈在轴端用两个螺钉紧固,用止动垫圈或铁丝防松。

(4)用紧定套紧固对于转速不高并承受平稳径向负荷与不大的轴向负荷的双列向心球面轴承,可在光轴上用锥形紧定套安装; 紧定套用螺母和止动垫圈紧固,利用螺母锁紧紧定套使轴承得到紧固。

滚动轴承的密封(5)圆锥孔轴承的紧固圆锥孔轴承在锥形轴颈上酌安装, 需使轴向负荷始终顶紧轴与轴承。

安装时,内孔的锥度是有方向性的,如轴承位于轴端并且在轴端允许车螺纹,可以直接用螺母紧固。

如果轴承不是安装在轴端, 并且轴上不允许车螺纹,此种情况下可用两半并合的螺纹环卡到轴的凹槽内,再用螺母紧固轴承。

(6)台肩和圆角不标准处的紧固在某种特殊情况下,轴的台肩和圆角尺寸达不到样本所列的安装尺寸时,可以用过渡垫环作轴向支承。

2.轴承外圈的紧固轴承外圈安装在轴承箱内,其一端一般由箱上凸肩固定位置,另一端用端盖,螺纹环和孔用弹性挡圈等紧固。

轴承箱上的凸肩和轴向紧固零件与轴承套圈接触部位的尺寸, 可按样本轴承尺寸表格中所列各类轴承的安装尺寸确定。

滚动轴承组合轴向固定的方法嘿，大伙们！今天咱来聊聊滚动轴承组合轴向固定的那些方法。

有一回啊，我去一个工厂参观。

那工厂里有好多机器在嗡嗡地响，我看着那些机器，心里充满了好奇。

突然，我看到一个机器上的滚动轴承，就问旁边的工人师傅：“师傅，这滚动轴承是咋固定的呀？”师傅笑着说：“嘿，这滚动轴承组合轴向固定可有好几种方法呢。

”师傅接着说，一种方法是用轴肩和轴环来固定。

就像给轴承套上一个小圈圈，让它不能乱跑。

师傅还拿了一个轴给我看，指着上面的轴肩和轴环说：“你看，这就是用来固定滚动轴承的。

”我看着那个轴，想象着轴承被固定在上面的样子，觉得还挺有意思的。

还有一种方法是用套筒来固定。

师傅拿出一个套筒，说：“这个套筒就像一个小管子，套在轴承外面，也能起到固定的作用。

”我拿着套筒看了看，感觉它挺结实的。

师傅说，套筒的长度和直径要合适，不然固定效果就不好。

另外，还有用端盖来固定的方法。

师傅指着机器上的一个盖子说：“这个就是端盖，它可以把轴承盖在里面，不让它跑出来。

”我看着那个端盖，觉得它就像一个小帽子，给轴承戴上了就很安全。

有一次，我在家里修自行车。

我发现自行车的轮子上也有滚动轴承。

我就想，能不能用这些方法来固定一下呢？我找了一些零件，试着用轴肩和轴环的方法来固定轴承。

虽然不是很完美，但也还能凑合着用。

总之啊，滚动轴承组合轴向固定的方法有很多种。

我们可以根据不同的情况选择合适的方法。

这样才能让滚动轴承更好地工作，也能让机器更加稳定。

嘿嘿，今天就唠到这儿吧，大伙们下次再见哟！。

轴向力的平衡方法一、推力轴承对轴向力不大的小型泵，我们常采用推力球轴承来平衡轴向力，这里特别要提醒的是，安装向心推力轴承有方向要求，如果装反，不但不起平衡轴向力的作用，而且使轴失去定位而使转子窜动，轻则烧毁电机，重则酿成重大事故，绝对不能掉以轻心。

二、平衡孔这种结构就是在叶轮后盖板靠近轮义处轴对称地开几个小孔，使后盖板处得高压液体返到叶轮进口处，从而降低叶轮后盖处的压力，达到平衡轴向力的作用。

这种结构要求叶轮后盖板处有密封环，就是说对后盖板处无密封环结构的泵不宜采用，因为这时泵的泄露量较大，扬程损失严重。

这种结构平衡能力与平衡孔的数量和大小有关。

因为我们无法精确计算，所以这种方法也不能完全平衡轴向力，仍有10%20%的轴向力无法平衡。

平衡孔的总截面积为口环间隙环形截面积的3~6倍。

三、双吸叶轮双吸叶轮因为是对称结构，所以能平衡轴向力。

四、背叶片背叶片就是在叶轮后盖板（外侧）上有类似于叶片样的筋（有的像叶片一样弯曲，有的是直立的），它就像另一个叶轮一样抽送叶轮后面的液体，使后盖板处得液体压力降低，从而达到平衡轴向力的目的。

这种方法平衡的能力与叶轮和泵盖的间隙及背叶片的高度以及背叶片的长度等有关系，叶轮和泵盖的间隙越大，平衡效果越差，间隙越小，平衡效果越好。

但设计间隙太小，因加工、装配等的误差，就有可能使叶轮与泵盖产生摩擦或碰撞，影响运行，一般设计时给定的值为间隙0.5~3mm，大泵取大值。

五、对称布置叶轮多级泵因为叶轮级数多，所以轴向力更大，有时设计时采用对称布置叶轮的方法使它们产生的轴向力相互抵消，从而达到平和轴向力的目的。

实际上双吸叶轮就是特殊的对称布置叶轮。

六、平衡鼓和平衡盘平衡鼓和平衡盘都是多级泵中用来平衡轴向力的装置，装在末级叶轮后面。

也有将两者一起安装的。