談談四點接觸球軸承游隙

Pascal

應@逛逛論壇大俠之邀，談談四點接觸球軸承的游隙，拋磚引玉吧。
原帖見http://www.ytsybjq.com/forum.php?mod=viewthread&tid=412140&extra=page%3D2&page=1
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1. 先說說四點接觸球軸承的定義，見圖1
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* {, @$ \8 G3 h, v3 T- ~/ p' _   四點接觸球軸承內圈和外圈滾道呈桃型截面，在純徑向載荷作用時，鋼球與套圈呈四點接觸，這也是四點接觸球軸承名稱的由 來。
# Q) s; P+ {; L# g6 @2. 我們常用的四點接觸球軸承分三種：
; D% B# [8 [% E3 l; `    A：QJ與QJF軸承，一個是雙半內圈，一個是雙半外圈。QJ軸承見圖2與圖3
    B:  推力四點接觸球軸承，見圖4
/ F7 }: |: J9 n0 ?) q    C:  四點接觸回轉支承軸承，見圖5
2 x) ]! _, Y3 i6 Z7 |3. 游隙
5 a4 i8 n: G3 ^! [& E   A：QJ與QJF軸承，有軸向游隙。
   B:  推力四點接觸球軸承，學名叫單列雙向推力球軸承；我沒見過這種軸承，也不知道哪個廠家生產過，不知有無社友見過。
   C:  四點接觸回轉支承        回轉支承的滾道在機加工、熱處理后，必然有尺寸誤差與變形。所以為保證回轉支承轉動靈活，一般都會對回轉支承留有適當的游隙。也就是說，一般的四點接觸回轉支承是有游隙的。
" @7 @: v  U9 U5 A6 H% e       有一般就有特殊，比如風電上偏航與變槳回轉支承，因為要增加系統剛度及提高啟動力矩，用的是預緊的四點接觸回轉支承。

逛逛論壇

四點接觸球軸承內圈和外圈滾道呈桃型截面，在純徑向載荷作用時，鋼球與套圈呈四點接觸，這也是四點接觸球軸承名稱的由 來。

這樣來定義，就沒疑問了。不然我老覺得既然有游隙，怎么可能4點接觸。
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l55949416

學習啦
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jiangssli

純軸向承載的時候呢？

lhd1977

想知道4點接觸球軸承主要與普通溝槽軸承有那些優勢，因為以前請廠商做過樣品，不是很理想。

shaokuang

1.徑向受載有四點接觸，軸向受載有兩點接觸，那為什么已軸向載荷為主（徑向載荷大于軸向載荷）；
2.在一定場合下，四點接觸球軸承能不能取代雙列角接觸球軸承，畢竟四點接觸球軸承有尺寸優勢；
3.四點接觸球軸承正常使用時必須軸向預緊嗎？
8 t" r! d# h" j" O4. 采用較大徑向游隙（C3組）的深溝球軸承能取代相同尺寸的四點接觸球軸承嗎？
5.QJ與QJF軸承除了在結構上有區別外，使用性能上有沒有區別？軸承座結構上有什么區別？

Pascal

lhd1977 發表于 2015-8-20 12:24
# c7 M% {! z. Z想知道4點接觸球軸承主要與普通溝槽軸承有那些優勢，因為以前請廠商做過樣品，不是很理想。

- c' X* w- i* I- J1.  深溝球軸承主要用來承受徑向載荷，軸向力小的工況（包括純軸向力）也能使用。
  ?" z% B+ o4 k3 F' X3 Y2. 四點接觸球軸承主要用來承受軸向載荷；復合載荷工況也能用，但要求Fa>1.2Fr。

Pascal

shaokuang 發表于 2015-8-20 12:31
7 \& o, A/ I3 F+ G1.徑向受載有四點接觸，軸向受載有兩點接觸，那為什么已軸向載荷為主（徑向載荷大于軸向載荷）；
8 h) ~& [$ B' Z* l! Q' ?  r2.在一定 ...

1. 多點接觸的話，軸承摩擦發熱很大；所以四點球軸承一般用于純軸向載荷或Fa>1.2Fr的復合載荷工況。
7 E: L9 \, y& J3 k9 `" O2. 可以，并且四點球的極限轉速比雙列角接觸的要高。
3. 不用預緊。
4. 不能。深溝球軸承的軸向承載能力就是靠游隙，大游隙深溝球軸向承載能力是有增加，但和大接觸角的四點球還是不能比。
3 P  b5 m- Z) n5 H7 `$ R5. 我沒用過QJF軸承。感覺上普通應用沒有區別，軸承座也沒有區別；不知道特殊應用有無差別--如軍工上應用。
   另外，感覺QJ與QJF加工難度也不一樣。

zerowing

這帖挺有意思的。借著這個話題跟P大討論討論。
咱先拋開軸承這個范圍限制。
8 O4 J/ D3 j8 j這種v型溝球配結構，在球籠萬向節里也有應用。但不甚相同的是，4點球軸承的v型溝是圓弧溝，球籠是直線溝。從接觸應力上看，圓弧溝的效果更好，大概是因為加工難度較高的原因，球籠上的應用很少。
4 R5 R/ P/ P# l0 [單從受力上說，在純徑向加載時，四點球軸承就是名副其實的4點承載結構，兩點在外圈，兩點在內圈。理論上的接觸應力只有常規深溝球的一半。（因為，深溝球可以看成是任意狀態下的兩點球軸承）因此。只要v溝精度足夠，四點球的實際疲勞壽命應該高于深溝球。這大概就是設計四點接觸的初衷。另外，由于是對角雙弧結構，因此也像一些人說的，四點球可以看作是雙向角球。換句話說，如果你增加了軸向預緊，四點就變成了兩點，成為了一個角球軸承。
這些是大概地從四點球結構上得出一些列推論。

下面討論點深入的東西。
1。關于接觸應力。從設計構思上，四點球因為多了兩個接觸點，讓人覺得接觸應力應該只有深溝球的一半。但實際上可能沒有那么多。原因是圓弧溝槽的結構決定了球面與弧面接觸的曲率半徑的高差額。根據經驗接觸強度公式，這個差額越高，接觸強度越大。因此，四點球的實際接觸強度可能只能達到深溝球的80%-85%左右。換句話說，承載能力只比深溝球大20%。當然這兩個數，是我估計，我沒有資料核實這些，希望P大能給與指點。
2。就實際工作情況下看，除非是嚴格的徑向承載，否則四點球的四個點承載是不均勻的。比如一般的由于軸撓彎帶來的外殼變形等。另外，對于加工帶來的非精確定位，也會使得四點球的受力不均。而這種受力不均或者世界接觸點偏移，會導致一系列設計外的問題。比如摩擦熱增加，比如十字磨。因此，如果P大有過使用經驗，能否指點一下實際使用的情況，比如在撓彎下軸承壽命和發熱問題等。
3。關于游隙。首先只要是相對運動零件，就必然存在一個有隙。而且這個有隙最小也必須保證一個油膜剛度所需的間隙量。四點球的前楔角較深溝球大的多，因此理論上油膜補充能力強的多，換句話說，在理想狀態下，四點球的使用游隙可以小于深溝球。但是這個游隙量對加工精度的要求根高。而設計到加工，對于這種胡桃型或者v型溝槽來說，圓弧溝的熱處理變形要遠大于深溝球的大鈍角圓弧變形。換而言之，四點球的四個弧槽，只有在中心位置附近是最貼合設計曲線的部分，兩側尖端部分，變形最大，最后的成型圓弧會是一個曲率連續減小的弧線。這對最后的承載會產生較大影響。
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以上是我的大體推論。請P大斧正。

白云若雪

四點接觸球軸承與交叉滾子軸承的特點與應用場合及區別？由于不了解四點接觸球軸承不知是否有了解的社友介紹下？