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其次,轴承的刚性,也是不容忽视的重要指标。轴承刚性,是指轴承产生单位变形所需力之大小。滚动轴承的弹性变形很小,在大多数机械中可以不必考虑,但在某些机械中,如机床主轴,轴承刚性则是一个重要因素,一般应选用圆柱和圆锥滚子轴承。因为这两类轴承在承受载荷时,其滚动体与滚道属于点接触,刚性较差。
其实,在机械设计中,一般先确定轴的尺寸,然后,再根据轴的尺寸选择滚动轴承。通常是小轴选用球轴承,大轴选用滚子轴承。但是,当轴承在机器的直径方向受到---时,则选用滚针轴承、特轻和系列的球或滚子轴承,以增加轴承的灵活性;当轴承在机器的轴向位置受到---时,可选用窄的或特窄系列的球或滚子轴承。
轴承游隙分为径向游隙(radial play)和轴向游隙(axial play),它们分別表示一个套圈(外圈或內圈)固定时,另一个套圈沿径向或轴向由一个---位置到另一个---位置的移动量,径向游隙又分为原始游隙(originalplay)、装配游隙(fittingplay)和工作游隙(runningplay)。径向游隙是指轴承未裝之前的原始游隙,装配之后因过盈配合径向游隙有所減小,为装配游隙;而轴承在正常运行中因温度、载荷等影响,径向游隙又会进一步变化,此时的径向游隙即为工作游隙(runningplay)。轴承的额定动负荷会随工作游隙的大小而变化,而且使轴承寿命大的工作游隙,是一个比零稍小的负值。合理的游隙选择应在原始游隙的基础上,考虑因配合、工作时的內外圈温度差以及负荷大小等因素所引起的游隙变化,以便工作游隙接近于佳装态。
通过有限元计算,图5、图6、图7所示为轴承外圈在完好状态存在3. 5mm裂纹和6. 5mm裂纹时的模态振型及在该振型下的von mises 等效应力图。可见、二、五、六、九、十阶为外圈径向变形;第三阶是扭转变形第四是弯曲边变形,七、八阶为弯扭联合边变形应力情况复杂。图6、图7所示为裂纹---为3. 5mm和6. 5mm时的等效vo---es应力情况从图5到图7可以看出,当存在裂纹时,各阶模态的应力集中情况明显,随着损伤情况的发展应力集中越来越大。同损伤对于不同阶数变形和应力集中情况的影响不同,当损伤位于振型节点振型受损伤影响大,应力集中情况明显比如损伤点在弯曲处有较大的应力集中。这说明存在裂纹时,发生某阶共振能够很大程度上促进振型节点位置上裂纹的发展。图5、6中第五、六阶的振型可以看出损伤情况会影响模态振型的径向变形方向,往往使得裂纹损伤位置处于振型节点。图5、7中第九、十阶的阵型对比可以看出,重度裂纹较明显地使得振型发生了改变。
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