华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 2.4 实例计算和结果分析
以B7005 高速精密角接触球轴承为例进行了计算。计算所需的B7005 高速精密角接触球轴承的参数和钢球材料参数列于表1。主轴轴承径向、轴向和角刚度随预紧载荷及旋转速度的变化规律计算结果见图3～图8。内外圈沟道曲率系数对主轴轴承径向、轴向和角刚度的影响见图9～图14。由图3、图4 和图5 可以看出,定压预紧状态下,随着旋转速度提高,主轴轴承径向刚度略有增加,而轴向刚度、角刚度迅速降低。旋转速度提高,球的离心力迅速增加,球与外圈沟道的接触角变小,接触载荷增加,使球与外圈沟道法向接触刚度增加,径向接触刚度增加,但接触角的减小使轴向刚度迅速减小。球与内圈沟道接触刚度几乎没有变化,对轴承刚度而言,球与内外圈沟道接触刚度是串联的,因此,随着旋转速度的提高,主轴轴承径向刚度略有增加,而轴向刚度、角刚度迅速降低。
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由图6 、图7和图8可知, 预紧载荷增加, 主轴承径向刚度、轴向刚度和角刚度随之增加。这是由于预载荷增加, 不仅提高了球与内外圈沟道的接触角,而且提高了球与内外圈沟道的接触载荷,从而提高主轴轴承的径向刚度、轴向刚度和角刚度。
由图9～图14 可以看出,随着内外圈沟曲率系数的增加,主轴轴承径向刚度、轴向刚度和角刚
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度随之减小,这是由于沟道曲率系数的提高,增大了赫兹接触变形量。但沟道曲率系数的变化对主轴轴承径向刚度、轴向刚度和角刚度的影响很小,因此,选择最佳沟道曲率系数时可以忽略对主轴轴承刚度的影响,主要从降低轴承的打滑和提高旋转速度方面来考虑。
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