三、四點角接觸球軸承游隙計算的分析

孫慧廣，寇思源

（1.中國人民解放軍駐哈爾濱軸承集團公司軍事代表室，黑龍江 哈爾濱 150036；2.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，黑龍江 哈爾濱 150036）

文中涉及到的符號及其含義：

α—接觸角，

Pd—徑向測量游隙，

Pe—軸向測量游隙，

ri—內(nèi)圈溝曲率半徑，

re—外圈溝曲率半徑，

Dw—鋼球直徑，

as—三點接觸時的墊片角，

βs—四點接觸時的墊片角，

Xi—內(nèi)圈溝曲率半徑中心橫坐標(biāo)，

Xe—外圈溝曲率半徑中心橫坐標(biāo)。

1 前言

三、四點角接觸球軸承廣泛的應(yīng)用于同時承受軸向、徑向力的場合，在航空、航海機械中大量使用。在實際使用中該類軸承的游隙與普通的角接觸軸承的計算、測量有較大的差異，本文試就三點和四點軸承的計算、測量進行簡單的分析，試給出合理的幾何關(guān)系。

在普通的角接觸球軸承中，接觸角與軸承游隙的幾何關(guān)系較為簡單：

而在三點角接觸球軸承中，由于溝道半徑中心的偏移，其幾何關(guān)系也隨之進行了變化，此時需要將三點角接觸球軸承中的幾何關(guān)系先還原為普通角接觸形，然后再按照普通角接觸形進行計算。

2 三、四點角接觸球軸承結(jié)構(gòu)

2.1 三點角接觸球軸承（圖1）

2.1.1 雙半外圈角接觸球軸承

雙半外圈的角接觸球軸承，內(nèi)圈與同規(guī)格尺寸的外圈斜坡角接觸球軸承內(nèi)圈一致，而外圈則是進行了溝心位置的橫向位移。

2.1.2 雙半內(nèi)圈角接觸球軸承

雙半內(nèi)圈的角接觸球軸承外圈與同規(guī)格尺寸的內(nèi)圈斜坡角接觸球軸承外圈一致，而內(nèi)圈則是進行了溝心位置的橫向位移。

2.2 四點角接觸球軸承

四點角接觸球軸承一般外圈為整體，而內(nèi)圈為雙半。外圈為整體，溝道為兩部分，有時帶退刀槽，有時不帶；內(nèi)圈為雙半內(nèi)。其結(jié)構(gòu)形式如下圖 2 所示。

圖1 三點角接觸球軸承

圖2 四點角接觸球軸承

3 軸承內(nèi)部幾何關(guān)系

3.1 雙半外圈三點角接觸球軸承

3.1.1 徑向游隙與接觸角

3.1.2 軸向游隙與接觸角：

3.1.3 徑向游隙與軸向游隙

3.2 雙半內(nèi)圈三點角接觸球軸承

3.2.1 徑向游隙與接觸角

3.2.2 軸向游隙與接觸角

3.2.3 徑向游隙與軸向游隙

3. 3 四點角接觸球軸承

四點角接觸球軸承的幾何關(guān)系較為復(fù)雜，需要考慮內(nèi)、外圈溝心位置變化對游隙造成的影響。

3. 3.1 徑向游隙與接觸角

化簡后得：

3.3.2 軸向游隙與接觸角

3. 3.3 徑向游隙與軸向游隙

4 對比分析

4.1 三點接觸

某型雙半內(nèi)圈角接觸球軸承參數(shù)：鋼球直徑22.225 mm，外溝曲率半徑11.mm，內(nèi)溝曲率半徑11mm，墊片角25°，內(nèi)圈溝曲率半徑中心橫坐標(biāo)mm，徑向游隙0.229mm～0.274mm。

（1）按以往的公式計算得：接觸角3 3.2°～4 1.5°，軸向游隙為：0.537mm～0.698mm。

（2） 按改進的公式計算得：接觸角3 4.6°～4 0.0°，軸向游隙為：0.602mm～0.848mm。

4.2 四點接觸

某型雙半內(nèi)圈角接觸球軸承參數(shù)：鋼球直徑24.606mm，外溝半徑mm，內(nèi)溝半徑mm，墊片角26°，內(nèi)圈溝曲率半徑中心橫坐標(biāo)mm，外圈溝曲率半徑中心橫坐標(biāo)徑向游隙0.15mm～0.18mm。

（1）按以往的公式計算得：接觸角25.3°～34.1°，軸向游隙為：0.182mm～0.457mm。

（2）按改進的公式計算得：接觸角30.8°～34.3°，軸向游隙為：0.769mm～1.520mm。

由以上的計算結(jié)果可以看出，改進前后的接觸角及游隙轉(zhuǎn)化都有較大的出入，主要是由于以往的計算公式?jīng)]有考慮偏溝位移帶來的游隙的改變。

5 結(jié)束語

三、四點角接觸球軸承，就是普通角接觸球軸承的特殊形式。有其基本的共同原理。三、四點角接觸球軸承的測量游隙與普通角接觸球軸承的測量游隙不同，普通的角接觸的測量游隙就是它的計算游隙，三、四點角接觸球軸承的測量游隙不是它的計算游隙，計算游隙需要進行計算。改進后的接觸角與游隙轉(zhuǎn)化公式更符合軸承內(nèi)部幾何關(guān)系，較以往的計算公式更合理的指導(dǎo)生產(chǎn)服務(wù)。

［1］王獻鋒，等.三點四點接觸球軸承接觸角和游隙的計算[J].軸承, 2006,(6).