交叉滚子轴承是一种旋转轴承使用圆柱形滚轮以粗糙的图案布置,每个滚子以90度角相对于与其相邻的角度定向。这种布置允许交叉的滚子轴承承受径向,轴向和力矩负载,因此它们通常可以更换双轴承装置,用于安装空间有限的应用。因为滚轮与滚道线接触,所以交叉的滚筒设计表现出非常高的刚度和负载下最小的偏转。这些特性使交叉的滚子轴承是旋转运动组件的理想选择旋转执行器和旋转球样条函数。
交叉滚子轴承寿命计算
交叉滚子轴承的预测寿命通过标准寿命方程来计算,用于使用滚子作为承载元件的轴承:
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L =轴承寿命(转数)
C =基本动态负载额定值(n)
P =外加载荷(N)
注意,轴承寿命方程中的指数是“10/3”而不是典型的“3”这是因为交叉的滚子轴承使用滚子而不是用于承载负荷的球。
如何解释轴向,时刻或组合负载
十字滚子轴承的基本动态负荷额定值是应用在轴承上的负荷径向方向。
当交叉滚子轴承承受轴向和/或力矩载荷时,等效径向载荷必须根据施加的径向、轴向和力矩载荷的组合来计算。
图像信用:IBO
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P.R.=动态等效径向加载(n)
X =径向载荷系数
FR.=施加径向载荷(N)
M =施加力矩载荷(Nm)
D.P.=辊子的螺距圆直径(m)
Y =轴向载荷系数
F一种=施加轴向载荷(n)
径向和轴向载荷系数
径向和轴向载荷系数(分别为X和Y)通常用于旋转轴承,以说明载荷如何在轴承内分布。它们的值根据轴向和径向载荷的比值而变化。
对于交叉滚子轴承的情况下,轴向径向载荷比的阈值是1.5,此时轴向载荷开始影响滚轮在滚道内的骑行方式,因此,如何将负载分布在每个滚子上。
对于等于或小于1.5的轴向径向载荷比,径向载荷系数高于轴向载荷系数(1.0与0.45),这意味着径向载荷在轴承疲劳中起着更大的作用。
如果

然后
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然而,如果轴向径向载荷比超过1.5,则径向和轴向载荷乘以相同的负载系数(0.67),这意味着它们在导致轴承疲劳中发挥着同等的作用。
如果

然后
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基于等效径向载荷的生活
现在等效径向载荷可以用来确定交叉滚子轴承的寿命。

高温、冲击和振动载荷以及振荡运动的因素
大多数制造商还建议采用因素来调节高温应用(通常以上80°C)和具有中等或严重冲击载荷的应用。

FT.=温度因子(80℃时为1.0,随温度升高而减小)
Fw=负载因子(通常为1.0至3.0,具体取决于震动和振动加载的预期水平)
如果应用程序涉及振荡的运动-重复的,部分的旋转-寿命应该减少的数量的振荡。
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L.oc=振荡轴承的寿命(转动)
θ =振荡运动角度

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