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楼主: zengxiaodong
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斜齿轮轴向力对轴承的严重影响!!!

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 楼主| 发表于 2021-1-22 08:07 | 显示全部楼层
以中间轴为例加以说明:

中间轴大齿轮所受到的轴向力在空间产生的力矩几乎是相反的(相对于轴承而言),因此,两根中间轴的轴承受力情况可以说是完全不一样的!

经过实际计算,竟然发现中间轴的轴承很难设计,其中靠大齿轮一侧的轴承选大了,会出现最小径向负荷太小的问题,而选小了则在反向力矩工况时轴承寿命太短......
 楼主| 发表于 2021-1-23 14:03 | 显示全部楼层
输出轴受到外加的径向力,这个径向力对轴承的寿命有严重的影响,一般来说对于齿轮的影响不考虑。

外加径向力有两种考虑方式:

1、中心载荷的方式,这种方式直接施加2个自由度的力矩和3个自由度的力
On the output shaft, a force has been introduced. The five components of the force (Fx, Fy, Fz, Mx, Mz) can either be defined in the „Properties“ directly or through the user interface (reference to the variable, as shown above). The force has an effect on the lifetime of the bearings, but not the gears.

2、用径向力系数的方式,这种方式根据输出扭矩和设定的系数计算出径向力,另外还需指定径向力方向
无标题10.png


补充内容 (2021-9-17 15:50):
径向力系数的含义参见这个帖子
http://www.gearbbs.net/forum.php ... mp;extra=#pid866535
 楼主| 发表于 2021-1-23 14:14 | 显示全部楼层
用第2种方式由于可以任意指定方位角,所以计算径向力不同作用方向时对轴承寿命的影响非常方便。

为了保险起见,有必要考虑减速箱输出轴所受径向力的不同方向,我采用的办法是以30度为间隔,共计算12个方位角,寻找轴承的最短寿命,应该符合设计要求!


修改好方位角,点一下执行计算,就出来了轴承寿命计算结果,如此反复,很快就能找出轴承的最短寿命。

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 楼主| 发表于 2021-1-23 21:39 | 显示全部楼层
在这里设置电动或者发电工况


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 楼主| 发表于 2021-1-24 21:17 | 显示全部楼层
验算出来,有一个轴承的负荷小于轴承最小负荷,真担心打滑烧毁

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 楼主| 发表于 2021-1-25 14:47 | 显示全部楼层
中间轴的受力分析图


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 楼主| 发表于 2021-1-26 18:36 | 显示全部楼层
这根轴两端都是满圆柱滚子轴承,SL183006,右侧轴承出现最小负荷警告!!!

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 楼主| 发表于 2021-1-27 00:21 | 显示全部楼层
满装圆柱滚子轴承的最小径向负荷是额定动负荷的4%,该型号SKF的额定动负荷是39.6kN,而INA的额定动负荷是45kN。

如果当量动负荷小于最小负荷,就会从滚动轴承变成滑动轴承(滚子不转或者连滚带滑),导致轴承烧伤并早期损坏!
 楼主| 发表于 2021-1-27 10:30 | 显示全部楼层
在同样的工况下,另外一根中间轴的计算结果,可见明显不同,甚至右侧轴承的负载都大于左侧轴承了

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发表于 2021-1-28 11:02 | 显示全部楼层
对谢楼主分享,学习了。
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