垂直轴上上下两端轴承的受力分析（着急啊！）

xifeng

改进型高效选粉机（水泥机械）转子轴上轴承的设计及受力分析

gaoyns

垂直运行的转子，下端承受向下的轴向力同时承受径向力，上端承受径向力。下端选用推力轴承和深沟轴承（或圆柱滚子轴承），或者选用圆锥滚子轴承；上端选用深沟轴承或圆柱滚子轴承或调心轴承。

xifeng

我现在预选的轴承分别是：上部采用调心轴承22236，下部采用推力调心轴承29436.你的分析很正确。但是上部及下部轴承的轴向力和径向力怎么分析、计算我不明白啊。已知条件：轴的重量、转子的重量和物料的重量、转子的转速。如果可以，我想将附图加上，恳请2楼的大侠帮忙分析并计算上下部轴承的轴向力和径向力。谢谢。或者只计算上下部轴承的径向力。下部轴承的轴向力应该就是轴的重力+转子重力+物料重力。最好发个邮件给我。不胜感激！！

xifeng

怎么将附图发上去啊？

gaoyns

轴向力比较简单，就是轴、转子、物料所受重力之和。径向力F应当是两部分离心力之和，一部分是由以上轴、转子、物料的质量之和m在旋转时产生的离心力F1，另一部分是由于转子制造和物料不均匀形成的偏心力矩所产生的离心力F2。
F1=m v^2 / R       式中：V--转子旋转速度，m/s ；R--转子回转半径，m  。
F2=m1 V^2 /  r    式中：m1--偏心质量，kg ； r --偏心部分重心的回转半径，m ；v--同上。
( a3 K0 O# k  K6 f" k4 o6 y径向力 F=F1+F2

xifeng

楼上所说的径向力F=F1+F2  指的是上部轴承和下部轴承的径向力的合力吧？还是只是上部轴承的径向力？我觉得的下部轴承主要是受轴向力，其径向力很小，是否可以忽略？   说明：此轴的下部与减速机相连。以下公式不知是否适合此情况：
$ ^9 F" O% `4 A! b+ ]& X1 X  F     ∑MR1，H=0=（L1＋L2）FH－L1R2，H         
  q3 o3 J$ P/ x0 e; F# N( Q  \R1，H为底部轴承的径向力            
FH：离心力         
R2，H为顶部轴承径向力
        烦请楼上给解释一下此公式。（这是一位设计朋友的建议）拜托了！！

gaoyns

轴承受的总的径向力R来自转子（包括轴及物料）的离心力F，这个总的径向力分配在上下两个轴承上，每个轴承上分配径向力的大小，决定于转子重心距二轴承的距离，用力矩方程解出二力的大小。
, [. Y$ ^) _4 r" w设两轴承中心距离为L，重心距下轴承中心距离为a，设R1、R2分别为下、上轴承所受的径向力。则
∑Mi=0         R1 a - R2( L-a )=0       R1 a = R2( L-a )       R1/R2 = ( L-a ) / a  ， a、L为已知数，总径向力R（等于6#th算的总离心力F）已知，  R1+R2=R ，就可求出R1和R2的大小。

xifeng

非常非常感谢楼上的大侠！！ 我按以上的公式计算得出的结果感觉有点儿偏离实际啊！
1 q0 g0 c, G/ M; r3 D  }7 o声明一点儿：在求F2=m1 V^2 /  r  时，由于不知道参数m1和r ，我暂定为m1=物料重量，r=转子回转半径。这样求出的下部轴承的径向力大于其轴向力的55%。与所选推力调心轴承矛盾了啊！这是怎么回事儿呢？

gaoyns

首先这里的m1是偏心点的质量，或者说是不平衡点的质量，若做动平衡实验可得出来，应该是较小的，物料质量不应全部算入不平衡质量，应只算出偏心部分的质量。另外 r 是偏心点的回转半径，不一定等于转子回转半径。转速:如果很大，产生的离心力也很大，径向力也就大。

xifeng

哦！明白了！十分十分感激楼上大侠的耐心应助！楼上的大侠太厉害了！没想到咱们论坛里竟有如此专业人士。看来论坛里真是藏龙卧虎啊！另外，楼上所说公式“F1=m v^2 / R       式中：V--转子旋转速度，m/s ；R--转子回转半径，m  。”中的“V--转子旋转速度，m/s ”，应该是转子最外侧的线速度吧？计算公式应该是
+ l( m7 q' `6 c+ v* YV=W*D*3.1415926/R    式中：V--转子旋转速度，m/s ；  W--转子轴的转速，转/分钟；  
' [9 ^1 e, c) w2 e' W                            R--转子回转半径；       D--转子回转直径；
不知是否正确？还有，楼上所说公式“∑Mi=0         R1 a - R2( L-a )=0   ”是否应该改为
“∑Mi=0         R1 a - R2( L+a )=0   ”，我验算了一下，如果按“L-a”计算，那么下端推力轴承的径向力就大于其轴向力的55%，不符合设计要求。如果按“L+a”，则下端推力轴承的径向力就小于其轴向力的55%。
我是搞水泥机械制作的，希望能在这里和大家一起成长，共同进步！也鼓励大家以后多讨论讨论问题。