ISSN 1Q Q Q -3762 轴承2016 年8 期 CN41 -1148/TH Bearing 2016, No. 813-14
甄海洋，王学辉，王维库
(西北轴承股份有限公司，银川750021)
摘要：针对大锥角双列圆锥滚子轴承轴向基本额定动载荷生产厂家未直接给出的问题，提出了轴向基本额定动 载荷直接计算法和间接计算法，并通过实例分析说明了直接计算法的优越性，为轴承选型提够参考。
帮忙节目
关键词：双列圆锥滚子轴承；大锥角；轴向载荷；轴向基本额定动载荷
中图分类号:TH133.33 文献标志码：B 文章编号= 1000 -3762(2016)08 -0013 -02
Calculation on Basic Dynamic Axial Load Rating for Double Row
Tapered Roller Bearings with Large Cone Angle
Zhen Haiyang,Wang Xuehui,Wang Weiku
(Xibei Bearing Co. ,Ltd. ,Yinchuan 750021, China)
Abstract ：Aiming at that the basic dynamic axial load rating for double row tapered roller bearing with large cone angle is not directly given by manufacturer, the direct calculation method and indirect calculation method are put forward.
The superiority of direct calculation method is analyzed and explained, which provides a reference for type selection of bearings.
Key words ：double row tapered roller bearing ；large cone angle ； axial load ； basic dynamic axial load rating
符号说明
b m——常用优质淬硬轴承钢和良好加工方法 的额定系数，随轴承类型和设计不同而异，对于圆 锥滚子轴承，国家标准规定& m = 1.1
C a—轴向基本额定动载荷，N
C r—径向基本额定动载荷，N
D p w---滚子组节圆直径，m m
D w---滚子直径,m m
Dw e—用于计算额定载荷的滚子直径，m m
/。—与轴承零件几何形状、制造精度及材 料有关的系数
F a—轴向载荷，N
F r—径向载荷，N
i—滚子列数
收稿日期=2016 - 01 - 17；修回日期=2016 -03 -23
L w—滚子公称长度，m m
L w e—滚子有效长度，m m
L w—基本额定寿命，106 !•
P r—径向当量动载荷，N
X—径向动载荷系数
Y—轴向动载荷系数
Z—单列轴承中的滚子数；每列滚子数相
同的多列轴承中的每列滚子数
a----公称接触角
—降低系数
v—修正系数
双列圆锥滚子轴承因可承受径向和轴向载荷，广泛应用于轧机固定端辊颈轴承。板材冷轧 机支承辅固
定端轴承配置为四列圆柱滚子轴承+ 双列圆锥滚子轴承，双列圆锥滚子轴承作为定位 轴承，即止推轴承，接触角约为20°〜30°，外圈只 承受轴向载荷。而各轴承厂家样本中往往仅给出 轴承的径向基本额定动载荷，给该类轴承的选型
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带来不便。文中通过分析给出了轴向基本额定动
载荷的计算方法，为轴承选型提供参考。
1间接计算法
圆锥滚子轴承的径向基本额定动载荷计算方
法为[1_2]
Cr= b J c(iLw ec o sa)^Z^D w e^,(1)
径向当量动载荷为
P r= XFt+ YF^,(2)
该类轴承仅承受轴向载荷，故K = 〇。查文献[2]
可知:F = 0.4c〇t a，代入(2)式得
_P r= 0. 4_Facot a。（3)
对于大锥角双列圆锥滚子轴承，无论采用向
心滚子轴承还是推力滚子轴承寿命计算方法，其
理论计算结果应一致，即
L10⑷
^rd b J c(2L w\ 7/9 73/4 n2'
21/9A"2779：0.583 Cr 由（1)式、（3)式、(4)式得
C,= n= 1.458Crtan a〇(5) U. 4cot a
可通过文献[2]求得径向基本额定动载荷，再
黄竹白毫由（5)式求得轴向基本额定动载荷。
2直接计算法
推力滚子轴承轴向基本额定动载荷为[2]
=6…/e(i…ecos a) 9D…e27Z4tan a。（6)文献[2]仅给出了接触角大于45°时/。的值; 接触角小于45°，/。无法查出。
推力滚子轴承在轴向载荷的作用下，各滚子 受载相同，由向心推力滚子轴承额定载荷计算公 式可知：a # 90°时，轴向基本额定动载荷为[3]
c= f〇(L^cos a ,(1)
L = 55U W y^(1 ~y)T[l + 4，
(1 + y)7 1 + 7
^weC〇s a
7=1^，
p w
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式中：A与轴承结构形式、滚子引导方式、接触类 型等许多因素有关；^与轴承制造精度和安装误 差等因素有关；p与滚动体与滚道接触状态和轴 承寿命有关。
按目前滚子加工工艺，滚子素线要进行圆弧 或对数修形，与两套圈滚道均为线接触，A= 0.65[3]；止推圆锥滚子轴承与向心圆锥滚子 工艺一样，制造误差和安装误差与向心的一致，降 低系数W = 1 - 〇. 15sin a，为保守计算，取锥角最 大值 a = 30。，7? = 0.925 ；假定在 1.0 xlO61•，寿
命指数e^时，修正系数"= 1.2 [3]。
把A代入(7)式得
L =397.547y^(1~y)217[l +([^)-]^〇
(1 +y)7 1 +7
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(8)
由（8)式求得/。随y的变化见表1，对于y的中间值，/。可由线性内插法求得。
表1/。值
Tab.1/c value
7/〇7/〇r/〇
0.01122.40.06179.60.11198.5
0.02142.60.07199.50.12200.6
0.03155.70.08184.80.13202.2
0.04165.50.09189.20.14203.5
0.05173.30.10196.00.15204.4
3实例分析
以某轧机止推轴承370666为例，外形尺寸 4>330 m m X 4»520 m m X 180 mm，主参数为:Dw= 42. 962 mm，i w = 65. 5 mm,a = 30。，Z= 30。通过 文献[2]可求得 =40. 105 =62. 860 m m。
由间接计算法和直接计算法求得轴向基本额 定动载荷分别为1 961 kN和1784 kN。2种方法 计算结果接近，后者较小；但直接计算法因综合考 虑了各种因素，其计算结果更为精确。通过直接 计算法计算出轴向基本额定动载荷，并按轴向载 荷选型，满足了客户需求。
参考文献：
[1]洛阳轴承研究所.圆锥滚子轴承设计方法[Z].
1993.水电站厂房设计
[2]滚动轴承额定动载荷和额定寿命：GB/T 6391 —
2010 [S],
原云南省委书记高严[3]刘泽九，贺士荃，刘晖，等.滚动轴承应用[M].北京：
机械工业出版社,2007.
(编辑：钞仲凯）
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