谈谈四点接触球轴承游隙

Pascal · 发表于 2015-8-19 22:49:21

应@逛逛必威APP精装版下载大侠之邀，谈谈四点接触球轴承的游隙，抛砖引玉吧。
原帖见//www.szfco.com/forum.php?mod=viewthread&tid=412140&extra=page%3D2&page=1

1. 先说说四点接触球轴承的定义，见图1

四点接触球轴承内圈和外圈滚道呈桃型截面，在纯径向载荷作用时，钢球与套圈呈四点接触，这也是四点接触球轴承名称的由来。
2. 我们常用的四点接触球轴承分三种：
A：QJ与QJF轴承，一个是双半内圈，一个是双半外圈。QJ轴承见图2与图3
B:  推力四点接触球轴承，见图4
C:  四点接触回转支承轴承，见图5
3. 游隙
A：QJ与QJF轴承，有轴向游隙。
B:  推力四点接触球轴承，学名叫单列双向推力球轴承；我没见过这种轴承，也不知道哪个厂家生产过，不知有无社友见过。
C:  四点接触回转支承       回转支承的滚道在机加工、热处理后，必然有尺寸误差与变形。所以为保证回转支承转动灵活，一般都会对回转支承留有适当的游隙。也就是说，一般的四点接触回转支承是有游隙的。
   有一般就有特殊，比如风电上偏航与变桨回转支承，因为要增加系统刚度及提高启动力矩，用的是预紧的四点接触回转支承。

逛逛必威APP精装版下载 · 发表于 2015-8-20 07:33:06

四点接触球轴承内圈和外圈滚道呈桃型截面，在纯径向载荷作用时，钢球与套圈呈四点接触，这也是四点接触球轴承名称的由来。

这样来定义，就没疑问了。不然我老觉得既然有游隙，怎么可能4点接触。

l55949416 · 发表于 2015-8-20 08:03:39

学习啦

jiangssli · 发表于 2015-8-20 09:52:36

纯轴向承载的时候呢？

lhd1977 · 发表于 2015-8-20 12:24:47

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 · 发表于 2015-8-20 12:31:17

1.径向受载有四点接触，轴向受载有两点接触，那为什么已轴向载荷为主（径向载荷大于轴向载荷）；
2.在一定场合下，四点接触球轴承能不能取代双列角接触球轴承，毕竟四点接触球轴承有尺寸优势；
3.四点接触球轴承正常使用时必须轴向预紧吗？
4. 采用较大径向游隙（C3组）的深沟球轴承能取代相同尺寸的四点接触球轴承吗？
5.QJ与QJF轴承除了在结构上有区别外，使用性能上有没有区别？轴承座结构上有什么区别？

Pascal · 发表于 2015-8-20 15:29:11

lhd1977 发表于 2015-8-20 12:24 . z( `: G% Z3 ?/ G' m
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。

1. 深沟球轴承主要用来承受径向载荷，轴向力小的工况（包括纯轴向力）也能使用。
2. 四点接触球轴承主要用来承受轴向载荷；复合载荷工况也能用，但要求Fa>1.2Fr。

Pascal · 发表于 2015-8-20 16:42:26

shaokuang 发表于 2015-8-20 12:31 ) [8 b* E9 B. g6 ~: f! [( k
1.径向受载有四点接触，轴向受载有两点接触，那为什么已轴向载荷为主（径向载荷大于轴向载荷）；
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1. 多点接触的话，轴承摩擦发热很大；所以四点球轴承一般用于纯轴向载荷或Fa>1.2Fr的复合载荷工况。
2. 可以，并且四点球的极限转速比双列角接触的要高。
3. 不用预紧。
4. 不能。深沟球轴承的轴向承载能力就是靠游隙，大游隙深沟球轴向承载能力是有增加，但和大接触角的四点球还是不能比。
5. 我没用过QJF轴承。感觉上普通应用没有区别，轴承座也没有区别；不知道特殊应用有无差别--如军工上应用。
另外，感觉QJ与QJF加工难度也不一样。

zerowing · 发表于 2015-8-21 03:39:52

这帖挺有意思的。借着这个话题跟P大讨论讨论。
咱先抛开轴承这个范围限制。
这种v型沟球配结构，在球笼万向节里也有应用。但不甚相同的是，4点球轴承的v型沟是圆弧沟，球笼是直线沟。从接触应力上看，圆弧沟的效果更好，大概是因为加工难度较高的原因，球笼上的应用很少。
单从受力上说，在纯径向加载时，四点球轴承就是名副其实的4点承载结构，两点在外圈，两点在内圈。理论上的接触应力只有常规深沟球的一半。（因为，深沟球可以看成是任意状态下的两点球轴承）因此。只要v沟精度足够，四点球的实际疲劳寿命应该高于深沟球。这大概就是设计四点接触的初衷。另外，由于是对角双弧结构，因此也像一些人说的，四点球可以看作是双向角球。换句话说，如果你增加了轴向预紧，四点就变成了两点，成为了一个角球轴承。
这些是大概地从四点球结构上得出一些列推论。

下面讨论点深入的东西。
1。关于接触应力。从设计构思上，四点球因为多了两个接触点，让人觉得接触应力应该只有深沟球的一半。但实际上可能没有那么多。原因是圆弧沟槽的结构决定了球面与弧面接触的曲率半径的高差额。根据经验接触强度公式，这个差额越高，接触强度越大。因此，四点球的实际接触强度可能只能达到深沟球的80%-85%左右。换句话说，承载能力只比深沟球大20%。当然这两个数，是我估计，我没有资料核实这些，希望P大能给与指点。
2。就实际工作情况下看，除非是严格的径向承载，否则四点球的四个点承载是不均匀的。比如一般的由于轴挠弯带来的外壳变形等。另外，对于加工带来的非精确定位，也会使得四点球的受力不均。而这种受力不均或者世界接触点偏移，会导致一系列设计外的问题。比如摩擦热增加，比如十字磨。因此，如果P大有过使用经验，能否指点一下实际使用的情况，比如在挠弯下轴承寿命和发热问题等。
3。关于游隙。首先只要是相对运动零件，就必然存在一个有隙。而且这个有隙最小也必须保证一个油膜刚度所需的间隙量。四点球的前楔角较深沟球大的多，因此理论上油膜补充能力强的多，换句话说，在理想状态下，四点球的使用游隙可以小于深沟球。但是这个游隙量对加工精度的要求根高。而设计到加工，对于这种胡桃型或者v型沟槽来说，圆弧沟的热处理变形要远大于深沟球的大钝角圆弧变形。换而言之，四点球的四个弧槽，只有在中心位置附近是最贴合设计曲线的部分，两侧尖端部分，变形最大，最后的成型圆弧会是一个曲率连续减小的弧线。这对最后的承载会产生较大影响。

以上是我的大体推论。请P大斧正。

白云若雪 · 发表于 2015-8-21 11:03:13

四点接触球轴承与交叉滚子轴承的特点与应用场合及区别？由于不了解四点接触球轴承不知是否有了解的社友介绍下？

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