特大型四点接触球轴承精确静载曲线设计与原始接触角方法

本文主要探讨了特大型四点接触球轴承原始接触角的精确设计方法，这在工业机械，特别是在煤炭机械领域，如矿用设备的设计中具有重要意义。由于特大型四点接触球轴承的结构复杂，其承载能力、使用寿命和启动摩擦力矩等关键特性受到原始接触角α0的影响。不同于普通球轴承（如深沟球轴承和角接触球轴承）有明确的设计标准，特大型轴承的原始接触角设计通常依赖于经验，缺乏理论依据，导致承载能力的可靠性受到影响。 传统的静承载曲线绘制方法往往采用简化公式，未能充分考虑轴承结构参数对承载力的影响，这可能导致设计出的轴承承载能力低估。为了克服这一问题，本文提出了一种创新的设计方法，首先通过精确的力学分析，建立了特大型四点接触球轴承的精确静承载曲线，这种方法考虑了轴承的所有关键参数，如节圆直径dm、球径Dw、球数z等。 承载能力的定义是当滚动体与内圈或外圈滚道的接触点达到极限，即产生滚动体直径0.0001倍永久变形时的载荷。为了确保轴承的强度，文中引入了安全系数fs的计算公式，以及轴承最大接触应力σmax的计算公式，后者综合了滚动体数量n、球形系数η、载荷分布等因素。 通过精确的静承载曲线，本文设计方法提供了如何根据轴承的负载特性来确定原始接触角α0的具体步骤，从而打破以往仅凭经验取值的局面，提高了特大型四点接触球轴承设计的科学性和可靠性。这对于提升煤炭机械的性能，延长设备寿命，降低运行风险具有显著作用。这项研究为特大型轴承行业提供了一套实用且理论支持的设计准则，对于优化此类轴承在实际应用中的表现具有深远影响。