保持架与外圈引导间隙的计算

李秋萍，张伟，梁培栋，范雨晴

(1.中铝洛阳铜业有限公司，河南 洛阳 471039；2.洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039；3.哈尔滨工业大学，哈尔滨 150001)

符号说明

Bc——保持架宽度

Dcp——保持架兜孔中心圆直径

Dpw——球组节圆直径

E——弹性模量

F——保持架的离心力

m——保持架质量

Rce——保持架外半径

Rci——保持架内半径

To——轴承工作温度

Ta——环境温度或标准温度

u——保持架半径增加量

v——保持架线速度

ρ——保持架材料密度

ω——保持架角速度

σr——径向应力

σt——切向应力

εr——径向应变

εt——切向应变

ν——泊松比

ΔDc——保持架的引导间隙

ΔDc1——离心力作用下保持架外径的增大量

ΔDc2——温升膨胀下保持架外径增大量

ΔD2——温升膨胀下外圈内径的增大量

Γc——保持架材料线膨胀系数

Γw——外圈材料线膨胀系数

对于外圈引导保持架的轴承，保持架的引导间隙极为重要，如果引导间隙太小，保持架外径与外圈内径会发生严重摩擦，影响两者间润滑油膜的形成，产生噪声和温升，严重影响轴承的使用寿命；如果该间隙太大，则保持架旋转轨迹不规则，会产生噪声和振动，影响保持架的使用寿命。下文将基于理论力学与材料力学，对保持架的受力进行分析，并结合轴承工作温度变化对保持架尺寸的影响以及轴承的应用经验，给出外圈引导保持架引导间隙的计算方法。

1 引导间隙的计算方法 [1]

在对保持架进行受力分析时，视其为圆环体，如图1所示。保持架高速旋转下的离心力为

(1)

离心力作用下的径向应力

(2)

如图1所示，平衡条件下作用在面积单元dRdφ上的径向合力为零，即……