转盘轴承的选型计算
发布时间：2013-08-19 浏览次数：644
刘志强 徐辉
（河北工程学院，邯郸 057150）
1 前言
转盘轴承是一种能够同时承受较大的轴向负荷、径向负荷和倾覆力矩等总荷载荷的特殊结构轴承。一般情况下，转盘轴承自身均带有安装孔、润滑油孔、密封装置、齿轮，可以满足各种不同工况下的工作主机要求；另一方面，转盘轴承本身具有结构紧凑、引导旋转方便，安装简便，维护容易等特点，因此广泛的应用于矿山、采掘、建筑、港口、医疗、导弹发射、雷达、航空航天等方面。
转盘轴承根据结构类型可分为四点接触球轴承、双排角接触球轴承、交叉圆柱滚子轴承、交叉圆锥滚子轴承、三排组合圆柱滚子轴承，上述轴承又可分为外齿、内齿、无齿等不同结构。各种转盘轴承由于结构不同具有不同的特点：四点接触球轴承具有较高的动载荷承载能力，较高转速，低摩擦力矩；交叉圆柱滚子轴承具有较高的静承载能力；交叉圆锥滚子轴承具有较大的刚性和回转精度；三排组合圆柱滚子轴承能承受各种载荷，而且承载能力大，结构紧凑，但转速较低。
在常规机械设计时，如何准确的选择轴承类型是设计人员必须考虑的一个重要问题，如何才能正确的选择轴承的类型呢？
2 模糊模式
作者从模糊数学的角度，引用模糊模式识别类型来进行轴承类型的选型。为了区分的方便，把各类转盘轴承分别用数学来代替：四点接触球轴承“1”、双排角接触球轴承“2” 、交叉圆柱滚子轴承“3”、交叉圆锥滚子轴承“4”、三排组合圆柱滚子轴承“5”。因此建立转盘轴承的类型集为：
假设评价轴承性能的指标为
P1——承受的总轴向负荷（KN）；
P2——力矩作用平面内轴承所受的总径向负荷（KN）；
P3——当量中心轴向负荷（KN）；
P4——当量倾覆力矩（KN•M）；
P5——轴承所受倾覆力矩（KN•M）；
P6——静负荷承载能力；
P7——动负荷承载能力；
P8——支撑刚性；
P9——回转精度；
P10——轴承转速；
P11——轴承耐冲击能力；
P12——轴承噪音。
因此建立转盘轴承选型的评价集
根据各种转盘轴承的特点，确定各种类型的转盘轴承对评价集中各项评价指标的隶属度rij，从而确定出其模糊向量值，且其各项隶属度必须满足下式
根据实际情况，确定出四点触球轴承针对评价集中各项的评价指标隶属度为：
用同样的方法，确定出其他几种类型轴承的模糊向量并构成模糊关系矩阵R
在分析轴承使用的工况，确定实际工况对评价集中各项指标的要求，由此可确定出他对评价集中各项的要求程度，构成模糊关系。
利用Z大值Z小值贴近度公式计算出转盘轴承的贴近度为：
式中：
为模糊数学中的取“小”计算，
为模糊数学中的取“大”计算。同理求出其余各项的贴近度如表1。
表1 各项贴近度
由公式（7）可知，当rij与βj相贴近时Ki=1，因此，当贴近度大于时1，选取贴近度较小的轴承类型，当贴近度小于1时，贴近度Z大的轴承即为所要选择的轴承类型。
3 结束语
由于综合考虑了各种因素对转盘轴承使用性能的影响，采用模糊综合选型计算来处理各种因素的影响，从而比较客观的挑选出Z适合使用环境的传盘轴承。
参考文献
1.黄洪钟.模糊设计.北京:机械工业出版社,1999.11
2.董玉革.机械模糊可靠性设计.北京:机械工业出版社,2000.10
来源：《轴承》2003年 第4期
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