转盘轴承绝大多数都是在偏心载荷下工作,因此除承受轴向载荷、径向载荷外, 还必须克服倾覆力矩的作用, 如工程机械、建筑机械中的起重机和挖掘机的回转支承, 在上述载荷的作用下应能满足支承回转、固定及强度的综合性能。根据其承载的情况, 以载荷- 力矩图的承载曲线作为转盘轴承的选型计算方法是目前普通采用的方法。

1 转盘轴承的承载曲线

转盘轴承的承载曲线是转盘轴承在工作过程中许用的承载极限, 对于静载荷承载曲线是指转盘轴承滚动体与滚道接触处达到许用接触应力时的轴承静载荷承载能力; 对于动载荷承载曲线是指一批相同结构尺寸的转盘轴承, 其中 90%的使用寿命达到或者超过一标准工作循环数时的动载荷承载能力。通常转盘轴承的静载荷承载曲线中, 采用42CrMo 材料制造的转盘球轴承的许用接触应力为3 850 MPa, 转盘滚子轴承的许用接触应力为2 700 MPa; 采用 50Mn 材料制造的转盘球轴承的许用接触应力为3 400 MPa, 转盘滚子轴承的许用接触应力为2 100 MPa。转盘轴承的动载荷承载曲线是指转盘轴承承受的径向载荷不大, 回转速度很低, 要求工作精度不高时, 其额定使用寿命为3 104 r 的承载能力。图1 中曲线 1 表示转盘轴承采用 42CrMo 材料制造时的静载荷承载曲线, 曲线2 表示额定使用寿命为 3 104 r 的动载荷承载曲线, 曲线3 表示转盘轴承采用50Mn 材料制造时的静载荷承载曲线。螺钉的极限承载曲线是表示螺栓的连接长度为螺栓公称直径5 倍时,预应力为螺栓材料屈服强度极限 70% 时的承载曲线。

2 转盘轴承当量载荷的计算

根据不同转盘轴承的结构型式, 转盘轴承当量载荷的计算公式。

3 转盘轴承静载荷安全系数及接触应力的计算

在许多情况下, 转盘轴承是在不作回转的工况下工作的, 此时, 需要计算转盘轴承静载荷的安全系数及其承受最大载荷的滚动体与滚道接触处的接触应力。

4 预测转盘轴承使用寿命的计算方法

采用转盘轴承动载荷承载曲线预测转盘轴承的使用寿命与轴承寿命载荷系数有关, 根据转盘轴承的动载荷承载曲线的定义, 按特定公式进行预测转盘轴承使用寿命的计算。

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