中文名 | 軸向載荷 | 性????質(zhì) | 定義軸向的力 |
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方????向 | 軸承的軸線方向 | 應(yīng)用場(chǎng)合 | 機(jī)械軸承等機(jī)構(gòu) |
第一種方法是直接寫出公式,此法在國(guó)內(nèi)眾多文獻(xiàn)中可見到。
在一般計(jì)算中,如果Fa為軸線的方向,則軸承的軸向載荷可按下列兩式兩式算出,取其值較大者:
Fa1=S1
Fa1=S2 Fa
軸承的垂直軸線方向的軸向載荷可按下列兩式計(jì)算,取其數(shù)值較大者:
Fa2=S2
Fa2=S1一Fa
軸承上產(chǎn)生的對(duì)于與其配合軸承來說是一個(gè)外力,它和外加軸向載荷Fa同方向。文獻(xiàn)處理的方法的特點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單,但使用時(shí)必須注意向心推力軸承在軸上的安裝型式,型式不同時(shí),軸承上的受力也不同。因此在計(jì)算軸向載荷時(shí)易發(fā)生錯(cuò)誤。
針對(duì)圖2的情況討論如下:若S1十Fa>S2時(shí),由平衡條件可知:S1 Fa=S2 △S2。式中△S2為軸承端蓋對(duì)軸承2的附加反力。則作用在軸承2上的軸向載荷Fa2=S1 Fa,作用在軸承1上的軸向載荷Fa1=S1。
若S1 Fa 式中△S1為軸承端蓋對(duì)軸承1的附加反力。則作用軸承1上的軸向載荷Fa1=S2一Fa,作用在軸承2上的軸向載荷Fa2=S2。 軸向載荷分析法
軸承1上產(chǎn)生的派生軸向力S1對(duì)于軸承2來說是外力,使軸承2有壓緊的趨勢(shì),故定S,為“十”。圖中外力口軸向力Fa也使軸承2有壓緊的趨勢(shì),所以也定為“ ”;故作用在軸承2上的軸向外力為(Fa S1)。現(xiàn)就Fa S1與S2的值相比較,討論如下:
(1)若Fa十S1=S2,即作用在軸承2上的軸向外力(Fa S1)與軸向內(nèi)力S2相等。顯然軸承2上的軸向載荷Fa2=S2=Fa S1。
(2)若Fa十S1>S2,則軸承2有向右移動(dòng)的趨勢(shì),而軸承端蓋給軸承外圈反力△S2,△S2通過軸承外圈作用在軸承2中滾動(dòng)體上的法向力如圖3所示,其中徑向分力相互平衡,而軸向分力使軸承2內(nèi)向左方向的軸向內(nèi)力增加△S2,從而使軸承2上所受的軸向外力與軸向內(nèi)力相平衡,即:
Fa S1=S2 △S2
所以作用在軸承2上的軸向載荷Fa2=Fa S1。
(3)若Fa十S1 故作用在軸承2上的軸向載荷為S2。 根據(jù)以上三種情況分析可知,作用在軸承2上的軸向載荷Fa2,只要看作用在軸承2上的外力(Fa S1)或派生軸向力S2哪一個(gè)大,就取哪一個(gè)為Fa2。
當(dāng)向心推力軸承承受徑向載荷R時(shí),由于滾動(dòng)體與滾道的接觸線與軸承軸線之間夾一個(gè)接觸角α,因而各滾動(dòng)體的反力Ni并不指向半徑方向,而是沿接觸點(diǎn)的法線方向,它可以分解為一個(gè)徑向分力和一個(gè)軸向分力。用Pi代表某一滾動(dòng)體反力的徑向分力,則相應(yīng)的軸向分力Fdi應(yīng)等于Pi tanα。所有徑向分力Pi的合力R’與徑向載荷R相平衡;所有的軸向分力Fdi之和組成軸承的派生軸向力Fd,它迫使軸頸(連同軸承內(nèi)圈和滾動(dòng)體)向右移動(dòng),并最后與軸向力Fa平衡。
當(dāng)只有一個(gè)滾動(dòng)體受載時(shí),即載荷角和接觸角相等。當(dāng)受載的滾動(dòng)體數(shù)目增多,雖然在同樣的徑向載荷Fr的作用下,但派生的軸向力Fd將增大。因這時(shí)作用于各滾動(dòng)體上的徑向反力Pi的方向各不相同,它們的向量和R’雖然與Fr平衡,但其代數(shù)和必大于Fr,而派生的軸向力Fd是由各個(gè)Pi分別派生的軸向力Fdi合成的,其值應(yīng)按Fdi的代數(shù)和計(jì)得。所以在同樣的徑向載荷Fr作用下,由作用于各滾動(dòng)體上Pi的分別派生的軸向力所合成的軸向力Fd,將比只有一個(gè)滾動(dòng)體受載時(shí)派生的軸向力大。
以上分析說明:
(1)向心推力軸承必須在徑向載荷R和軸向力A的聯(lián)合作用下工作。
(2)對(duì)于同一軸承,在同樣的徑向載荷R作用下,當(dāng)受載的滾動(dòng)體數(shù)目不同時(shí),就派生出不同的軸向力S,也就需要不同的軸向力A來平衡它。或者反過來說,在徑向載荷R不變的條件下,當(dāng)軸向力由最小值(Fa=Fr*tanα)這時(shí)由一個(gè)滾動(dòng)體受載)逐步增大(即β角增大),這意味著軸承內(nèi)接觸的滾動(dòng)體數(shù)目逐漸增多。
對(duì)實(shí)際工作的向心推力軸承,為保證它能可靠地工作,應(yīng)使它至少達(dá)到下半圈滾動(dòng)體全部受載。因此安裝這類軸承時(shí),不能有較大的軸向竄動(dòng)。
軸向載荷廣泛存在于各種結(jié)構(gòu)振動(dòng)中,它不僅在理論上有重要研究?jī)r(jià)值,而且有廣泛的工程背景。比如在火箭導(dǎo)彈的飛行過程中,存在著很大的軸向壓縮載荷,這個(gè)軸壓載荷對(duì)導(dǎo)彈橫向振動(dòng)特性存在不同程度的影響。
目前軸向載荷對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注,主要體現(xiàn)在軸向載荷對(duì)薄壁梁彎扭耦合動(dòng)力響應(yīng),以及穩(wěn)定性分析;而英國(guó)J.R.Banerjee等人利用動(dòng)態(tài)剛度矩陣法研究了軸向載荷對(duì)復(fù)合材料梁彎扭耦合振動(dòng)特性的影響。
研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)彈性波在周期性復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)中傳播時(shí),彈性波經(jīng)過周期性調(diào)制,在特定的頻率范圍內(nèi)不能傳播。人們將該頻率范圍稱為帶隙,而這種具有彈性波帶隙的周期性復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)則稱為聲子晶體。由于聲子晶體的帶隙特性可以有效控制彈性波的傳播,并且?guī)额l率范圍可人為設(shè)計(jì),因而聲子晶體在聲學(xué)器件以及減振降噪方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
軸承種類中按照承受軸向載荷能力的從小到大依次是:圓柱滾子軸承<球軸承<圓錐滾子軸承<端面軸承。
為什么推力球軸承不能承受徑向載荷? 為什么圓柱滾子軸承不能承受軸向載荷。
(1)推力軸承不能承受徑向載荷:型號(hào)不同承受載荷的大小不同,有的可以雙向承載軸向載荷,有只可以單向承載,比如52000就可以承受雙向軸向載荷的(2)推力球軸承采用高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可承受推力載荷的設(shè)計(jì)由帶有球...
為什么推力球軸承不能承受徑向載荷? 為什么圓柱滾子軸承不能承受軸向載荷。
推力軸承由兩片有孔的園形鋼板、鋼珠及鋼珠的保持架構(gòu)成,軸穿在園形鋼板的園孔內(nèi),鋼珠的軌道在兩園板之間,軸與軸承座各頂在園形鋼板的兩個(gè)外側(cè)面,在除了軌道槽外,徑向方向沒有其它的約束力,所以它不能承受徑向...
無論是什么樣的載荷,都是由工況得來的,知道工況的數(shù)據(jù)后,由公式計(jì)算再得到相應(yīng)零件數(shù)據(jù)。
轎車輪轂軸承軸向載荷特性分析:針對(duì)轎車實(shí)際行駛工況,基于靜力學(xué)分析方法,建立簡(jiǎn)化的轎車行駛單軌模型,對(duì)轎車輪轂軸承軸向載荷特性進(jìn)行分析。
轎車輪轂軸承的外部載荷是復(fù)雜多變的。在實(shí)際行駛當(dāng)中,路況、行車速度、轉(zhuǎn)彎半徑和輪胎特性等都顯著影響著輪轂軸承的壽命與性能。我們有汽車徑向、軸向的輪胎載荷計(jì)算公式,但沒有給出汽車在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下相應(yīng)的計(jì)算方法或結(jié)果。從忽略曲線行駛阻力、輪胎切向力以及滾動(dòng)阻力等,建立線性化的汽車剛體開始。
輪轂軸承的外部載荷通過輪胎施加在輪轂軸承上,即在轎車的實(shí)際行駛過程中,路面對(duì)輪胎的徑向、軸向載荷等間接作用在了輪轂軸承上。根據(jù)力的傳遞特性,可認(rèn)為輪轂軸承外部載荷等價(jià)于輪胎的外部載荷。汽車的側(cè)向加速度由汽車轉(zhuǎn)彎半徑和行駛速度直接決定,其中,汽車的轉(zhuǎn)彎半徑與前輪轉(zhuǎn)向角緊密聯(lián)系。
分析表明:由于車身結(jié)構(gòu)的固有頻率大多低于15Hz,所以當(dāng)轎車在行駛時(shí)的振動(dòng)頻率低于15Hz時(shí),可將車身運(yùn)動(dòng)假設(shè)為剛體運(yùn)動(dòng)。并且,轎車前、后部分質(zhì)量耦合關(guān)系不明顯。忽略汽車轉(zhuǎn)向系、輪胎和懸架的慣性、阻尼、彈性等非線性特性因素以及汽車橫擺,假設(shè)汽車質(zhì)心在路面上,并且系統(tǒng)是線性的,質(zhì)心上作用的離心力不會(huì)改變兩側(cè)載荷的大小,即認(rèn)為汽車只有前、后兩個(gè)輪胎,質(zhì)心在連接前、后輪的剛性架上,將轎車運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成為基本的線性化剛體運(yùn)動(dòng),建立起剛性的汽車線性單軌模型。
汽車的坐標(biāo)系固定于輪胎中心,其原點(diǎn)與輪胎的幾何中心重合。設(shè)定x軸指向輪胎正前方,y軸指向左側(cè),z軸通過輪胎質(zhì)心指向正上方??紤]一般情況,以前輪驅(qū)動(dòng)的轎車為代表,汽車在橫坡角為β的坡道上以固定轉(zhuǎn)向角α和恒定速度v穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)彎,建立剛性汽車單軌模型如下圖所示。
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采用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)方法獲得材料的基本力學(xué)性能,如彈性模量、泊松比、流變應(yīng)力等(為FEM提供數(shù)據(jù)).在一定的條件下,對(duì)薄壁方管進(jìn)行軸向壓縮實(shí)驗(yàn),運(yùn)用Abaqus6.4對(duì)其壓縮過程進(jìn)行模擬.研究結(jié)果表明,仿真過程中邊界條件的設(shè)定對(duì)仿真結(jié)果的影響最大,網(wǎng)格疏密會(huì)影響到計(jì)算精度,但對(duì)最終的結(jié)果影響不大.通過比較仿真和實(shí)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,驗(yàn)證了模型建立的可靠性,并改進(jìn)和優(yōu)化了實(shí)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?
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人工挖孔擴(kuò)底樁軸向靜載荷試驗(yàn)研究——依據(jù)河南濟(jì)源人工挖孔擴(kuò)底樁現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn),分析了人工挖孔擴(kuò)底樁樁側(cè)摩阻力、樁端阻力的發(fā)揮特征及其荷載沉降規(guī)律,研究了樁側(cè)阻力和樁端阻力隨荷載增加的變化規(guī)律以及擴(kuò)大端臨空面對(duì)樁側(cè)摩阻力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:在堅(jiān)...