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推力球轴承设计方法
一、推力球轴承优化设计
1.1外形尺寸
单向推力球轴承外形尺寸d、D、T、d1smin、D1smax、轴圈和座圈最小装配倒角rsmin及双向推力球轴承外形尺寸d2、D、T1、d1smin、D2smax、B、座圈最小装配倒角rsmin、中轴圈最小装配倒角r1smin应符合GB/T301-1995、GB301-87的规定。
1.2主参数优化设计
双向推力球轴承的钢球直径Dw钢球组的中心圆直径DwP应与相应型号的单向轴承相同,
双向推力球轴承的钢球数应为单向轴承的2倍。
1.2a目标函数
优化设计以轴承轴向基本额定动载荷Ca为目标函数,根据GB/T6391-1995的规定。
(1)单列轴承
若Dw≤25.4,α=90°Ca=bm*fc*Z2/3*Dw1.8
若Dw≤25.4,α≠90°Ca=bm*fc(COSα)0.7*tanα*Z2/3*Dw1.8
若Dw＞25.4,α=90°Ca=3.647*bm*fc*Z2/3*Dw1.4
若Dw＞25.4,α≠90°Ca=3.647*bm*fc(COSα)0.7*tanα*Z2/3*Dw1.4
Z为钢球数bm=1.3fc值见列表
(2)双列轴承或多列轴承
Ca=(Z1+Z2+…+Zn)×［(Z1/Ca1)10/3+(Z2/Ca2)10/3+…+(Zn/Can)10/3］］-3/10
Ca1、Ca2、…Can按单列轴承的公式计算
1.2b轴向当量动载荷Pa(N)
α≠90的推力球轴承，轴向当量动载荷Pa=XFr＋YFa
α=90的推力球轴承，轴向当量动载荷Pa=Fa
1.2c推力球轴承的基本额定寿命L10单位106转
L10=(Ca/Pa)3当Pa超过0.5Ca时，注意使用公式
载荷过重滚道产生有害的塑性变形影响寿命。
推力球轴承的X和Y值

α单向轴承双向轴承
eFa/Fr＞eFa/Fr≤eFa/Fr＞eXYXYXY45°
50°
55°
60°
65°
70°
75°
80°
85°
α≠90°0.66
0.73
0.81
0.92
1.06
1.28
1.66
2.43
4.8
1.25tanα×
(1－2/3sinα)

11.18
1.37
1.6
1.9
2.3
2.9
3.89
5.86
11.75
20/13tanα×
(1(1－1/3sinα)0.59
0.57
0.56
0.55
0.54
0.53
0.52
0.52
0.51
10/13tanα×
(1(1―1/3sinα)0.66
0.73
0.81
0.92
1.06
1.28
1.66
2.43
4.8
1.25tanα×
(1-2/3sinα)

11.25
1.49
1.79
2.17
2.68
3.43
4.67
7.09
14.29
1.25tanα
注：α的中间值，由X、Y、e的线性内插法求得。

推力球轴承的fc值
Dw
DpwfcDwcosα
Dpwfcα=90°α=45°α=60°α=75°0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.0936.7
45.2
51.1
55.7
59.5
62.9
65.8
68.5
710.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.0942.1
51.7
58.2
63.3
67.3
70.7
73.5
75.9
7839.2
48.1
54.2
58.9
62.6
65.8
68.4
70.7
72.637.3
45.9
51.7
56.1
59.7
62.7
65.2
67.3
69.20.1
0.11
0.12
0.13
0.14
0.15
0.16
0.17
0.18
0.1973.3
75.4
77.4
79.3
81.1
82.7
84.4
85.9
87.4
88.80.1
0.11
0.12
0.13
0.14
0.15
0.16
0.17
0.18
0.1979.7
81.1
82.3
83.3
84.1
84.7
85.1
85.4
85.5
85.574.2
75.5
76.6
77.5
78.3
78.8
79.2
79.5
79.6
79.670.7
0.2
0.21
0.22
0.23
0.24
0.25
0.26
0.27
0.28
0.2990.2
91.5
92.8
94.1
95.3
96.4
97.6
98.7
99.8
100.80.2
0.21
0.22
0.23
0.24
0.25
0.26
0.27
0.28
0.29
0.3
85.4
85.2
84.9
84.5
84
83.4
82.8
82
81.3
80.4
79.6
79.5
0.3
0.31
0.32
0.33
0.34
0.35101.9
10