薄壁軸承的力矩載荷計算及其典型應(yīng)用簡介
2023-02-07 11:39:31
在任何工程應(yīng)用中選擇軸承時，需要考慮三種主要載荷，即徑向、軸向（或推力）和力矩載荷。
如圖所示是考慮軸承類型時需要考慮的三個主要載荷，其中徑向載荷是垂直于物體中心軸線施加的任何力，軸向載荷平行于物體中心軸作用，而力矩載荷沿旋轉(zhuǎn)軸線施加，你可以把力矩載荷想象成任何能使物體旋轉(zhuǎn)的力，正常的徑向單滾珠軸承不是為這些力矩負(fù)載而設(shè)計的，而X型四點(diǎn)接觸軸承可以承受這三種所有的載荷。
想象一下用扳手?jǐn)Q緊螺栓，如圖所示，力矩是距離 d 和垂直力 F 的乘積，你的手離螺栓越近，轉(zhuǎn)動螺栓就越困難，相反，你的手離旋轉(zhuǎn)點(diǎn)越遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)動螺栓就越容易，因此，較大的距離產(chǎn)生較大的力矩（同時保持力恒定）。
當(dāng)工程師為其特定應(yīng)用選擇軸承時，通常將一系列軸承組合在一起，以處理系統(tǒng)內(nèi)的各種負(fù)載，通常，軸承載荷只考慮徑向或軸向載荷，但如果只有一個軸承，在距離軸承滾珠路徑中心任意距離處施加的任何徑向載荷都會產(chǎn)生力矩載荷，薄壁軸承提供了一種具有獨(dú)特滾道幾何結(jié)構(gòu)的軸承，專門用于處理這種力矩載荷，這種“X型”軸承將載荷分布在四個接觸點(diǎn)上，如圖所示。
與只有兩個接觸點(diǎn)的傳統(tǒng)徑向滾珠軸承滾道（如圖所示）相比，可以明顯看出負(fù)載分布的差異。
“X型”軸承可以處理所有三種類型的外加載荷，當(dāng)系統(tǒng)中僅使用一個軸承時，這尤其有效，如圖所示。
“X型”軸承的一個簡單的應(yīng)用是機(jī)械臂，如圖所示，它從一個靜止的基座上伸出，以便拾取和旋轉(zhuǎn)負(fù)載，結(jié)構(gòu)底部的薄截面或回轉(zhuǎn)支承將承受該力矩載荷，因此，有必要安裝一個能夠承受力矩的軸承。