交叉滾輪軸承設(shè)計(jì).

1、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）十字交叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)摘要軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中的一種重要零部件，主要是用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)體或其他運(yùn) 動(dòng)體，引導(dǎo)或移動(dòng)運(yùn)動(dòng)并承受由軸或軸上零件傳遞而來(lái)的載荷。隨著技術(shù)的革新 和軸承的發(fā)展，軸承種類(lèi)也越來(lái)越多。其中的滾輪軸承主要應(yīng)用低速、重載、受 一定沖擊的場(chǎng)合，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，但是在一些需要雙向定位和滾動(dòng)導(dǎo)向的場(chǎng)合， 如電梯、升降機(jī)、重型機(jī)床和繞固定軌道行走的機(jī)械中就需要一種特殊的軸承一 十字交叉滾輪軸承。十字交叉滾輪軸承不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因?yàn)樵撦S承的大、小滾 輪外徑的素線相互垂直，所以可以進(jìn)行雙向定位和滾動(dòng)導(dǎo)向，穩(wěn)定性和可靠性很 高，也可減少磨損和驅(qū)動(dòng)功率。此次設(shè)計(jì)就是進(jìn)行十字

2、交叉滾輪軸承的學(xué)習(xí)，首 先根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行各組成部分的設(shè)計(jì)，再進(jìn)行負(fù)載和壽命的計(jì)算，最后再編制 加工工藝，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)十字交叉滾輪軸承的知識(shí)。深入研究十字交叉滾輪軸承。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備，雙向定位，滾動(dòng)導(dǎo)向，十字交叉滾輪軸承I洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）Cross roller beari ng desig nABSTRACTBeari ng is an importa nt part of con temporary mecha ni cal equipme nt,which is main ly used to support the revolver or other sports .It

3、can guide or move sports and bear the l oad tran sferred by axial shaft parts.With the inno vati on of tech no logy and the developm ent beari ng,there are more and more beari ng types.Roller beari ngs are exte nsively appli ed in low speed,overload ing and shocked occasi on s.But in some occasi ons

4、 that two-way position and rolling guide,such as elevator,heavy me chine and fixed orbit round to wal k machine need a special bearing,that is cross wheel bearing.The structure of roller cros s beari ng is simple,because the large and small roller beari ngs outer grain line is vertica l,it can not o

5、nly un dertake two-way positi on and rolli ng guide,stability and high veil abi lity,but also reduce wear and driving power.The objective of this design is to proceed th e study of the cross wheel beari ng,meet the requireme nt is the first part of this desig n,an d the n the calculatio n of load an

6、d life fin ally to prepare the lear ning process system of cr oss roller beari ng.These con tribute to deep study of cross roller beari ng.KEY WORDS: machinery and equipment two-way positioning , rolling guide , cross#洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）iii洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、八、亠丄刖言1第1章十字交叉滾輪軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用 31.1十字交叉滾輪軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 31.2十字

7、交叉滾輪軸承的應(yīng)用場(chǎng)合 4第2章十字交叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)方法52.1十字交叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)方案的選擇52.2確定型號(hào)和參數(shù) 52.3交叉滾輪設(shè)計(jì)的總體思想 52.4各部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 62.4.1大滾輪軸承內(nèi)孔直徑d和小滾輪外徑D2的確定 62.4.2軸承外壁壁厚、外圈滾道體直徑初值的確定 72.4.3大滾輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算和額定載荷 82.4.4小滾輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算和額定載荷 92.4.5芯棒、定位套和大擋圈的設(shè)計(jì)與計(jì)算 102.4.5關(guān)于h s和$的選取 132.4.6關(guān)于定位套槽寬C2與大擋圈槽寬C3 132.4.6此次設(shè)計(jì)中技術(shù)條件的制定 14第3章十字交叉滾輪軸承各部分零件加工工藝 153

8、.1大、小滾輪軸承的加工 153.1定位套的加工15結(jié)論16謝辭17參考文獻(xiàn)18附 錄錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。iii洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中最重要的一個(gè)綜合性創(chuàng)造性實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)， 是實(shí)現(xiàn)工科學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。也是畢業(yè)生畢業(yè)前對(duì)所學(xué)知識(shí) 的一次較全面的綜合訓(xùn)練，對(duì)全面提高畢業(yè)生的素質(zhì)，使之能較好地適應(yīng) 工程實(shí)踐的需要。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)地綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能 解決實(shí)際工作問(wèn)題，鞏固和加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，使自己的認(rèn)知提高到 一個(gè)新的水平。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐，培養(yǎng)調(diào)查研究習(xí)慣和工作能力，熟 練使用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和資料，查閱工具書(shū)和參考書(shū)，合理選擇設(shè)計(jì)計(jì)算公式， 正確

9、計(jì)算，并能以圖紙和說(shuō)明書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)的思想和結(jié)果。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)不 但能提高解決具體問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，具體動(dòng)腦動(dòng)手能力，而且應(yīng)建立 正確的設(shè)計(jì)和科研思想，加強(qiáng)科學(xué)性，牢靠樹(shù)立實(shí)事求是和嚴(yán)肅認(rèn)真的工 作要態(tài)度。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以為某用戶研發(fā)的一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的新產(chǎn)品軸承一十字交 叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)為題。首先通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的分析，明確了設(shè)計(jì)要求,分析設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)和工作條件，復(fù)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程的有關(guān)內(nèi)容，準(zhǔn)備好參考 資料，然后開(kāi)始具體的設(shè)計(jì)工作，最后畫(huà)圖，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。首先介紹滾輪軸承，所謂滾輪軸承，即指軸承外圈不裝入機(jī)座孔、軸 承箱或軸承座內(nèi)，而是直接在鋼制軌道上滾動(dòng)的軸承。這種軸承從結(jié)構(gòu)上講，基本符合軸承的特

10、征；從使用功能上講，不完全具備軸承的工作特征， 它兼有軸承和滾動(dòng)輪轂的作用；從形式上講， 滾輪軸承有一個(gè)顯著的特點(diǎn)，就是外圈壁厚比內(nèi)圈壁厚厚，滾動(dòng)體直徑也大得多。由于滾輪軸承的外圈 兼有輪轂的作用， 就省去了配裝在外圈上的輪轂，使輪轂與外圈合為一體，因此，可簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，減少機(jī)構(gòu)體積，重量和零件數(shù)量，降低機(jī)器制造成本，便于安裝，維修，以及增強(qiáng)軸承的負(fù)載能力。從滾輪軸承的工作狀態(tài)可以看出，滾輪軸承的外形精度并不高，可低于普通軸承的精度要求， 但是其內(nèi)部尺寸和零件 （滾道，擋邊及滾動(dòng)體）的精度應(yīng)等同于普通軸承的 精度要求。在某些特殊的場(chǎng)合，滾輪軸承的精度要求特高，如易拉罐生產(chǎn) 線上所使用的一種滾輪

11、軸承，其精度要求達(dá)到c，d級(jí)水平。滾輪軸承一般都在重載、低速的條件下工作，并且還承受一定的沖擊載 荷，為了使?jié)L輪軸承保持一定的韌性，往往使其熱處理硬度低于常規(guī)軸承 的硬度。在有些場(chǎng)合，滾輪軸承的轉(zhuǎn)速很高，如有色金屬薄板軋制線上的一 種滾輪軸承。按滾輪軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作性能，可將其大致分為四種基本類(lèi)型： 螺栓型滾輪軸承 平擋圈型滾輪軸承，重型輸送鏈用滾輪滾子軸承和行走機(jī)械用滾輪滾子軸承。在滾輪軸承中，十字交叉滾輪軸承是滾輪軸承中非常特殊的一種，十字 交叉滾輪軸承的大、小滾輪外徑的素線相互垂直，該軸承可用在需作雙向定 位和滾動(dòng)導(dǎo)向的場(chǎng)合中。正因?yàn)榇耸纸徊鏉L輪軸承地穩(wěn)定性和可靠性很高 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

12、，所以應(yīng)用比較廣泛。下面主要研究交十字叉滾輪軸承的結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要部分的加工工藝。1洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章十字交叉滾輪軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用1.1十字交叉滾輪軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)十字交叉滾輪軸承的基本結(jié)構(gòu)型式如圖11所示，它是由大滾輪、內(nèi)圈、滾子、大擋圈和卡簧等零件構(gòu)成的一套滿裝圓柱滾子滾輪軸承（以下簡(jiǎn)稱大滾輪軸承），由小滾輪、滾針和小擋圈等零件構(gòu)成一套無(wú)內(nèi)圈滿裝滾針滾輪 軸承（以下簡(jiǎn)稱小滾輪軸承），以及芯棒和定位套所組成。其中小滾輪軸承通 過(guò)芯棒與定位套連成一個(gè)單元，該單元再裝入大滾輪軸承內(nèi)孔，就形成了大、小滾輪外徑素線相互垂直的十字交叉滾

13、輪軸承。大苦用內(nèi)回小咎輛小as命圖1-1十字交叉滾輪軸承的基本結(jié)構(gòu)為了保證十字交叉滾輪軸承的充分潤(rùn)滑，在定位套、芯棒等零件上都布 置了油孔、油槽，潤(rùn)滑劑可便地進(jìn)入大、小滾輪軸承內(nèi)1.2十字交叉滾輪軸承的應(yīng)用場(chǎng)合由于交叉滾輪軸承具備兩個(gè)相互垂直的滾輪軸承，兩個(gè)滾輪軸承的外徑 表面可分別在兩個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌面上滾動(dòng)，所以該軸承可用在需作雙向定 位和滾動(dòng)導(dǎo)向的場(chǎng)合中。如升降機(jī)、電梯、重型機(jī)床和繞固定軌道運(yùn)行的行 走機(jī)械等。下面就使用較廣的垂直升降機(jī)的應(yīng)用狀況作一說(shuō)明。如圖1 2所示，交叉滾輪軸承的定位套焊接在導(dǎo)輪架上，導(dǎo)輪架用螺栓 固定在升降機(jī)的升降箱體（安裝時(shí)應(yīng)注意使小滾輪外徑素線平行于與導(dǎo)軌表

14、面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向），大滾輪的外徑表面與槽形軌道的某一側(cè)面接觸，小滾 輪的外徑表面與槽形軌道的正面接觸，這樣，當(dāng)交叉滾輪軸承隨升降箱在垂 直于水平面的方向上下運(yùn)行時(shí)，大、小滾輪軸承就在軌道的側(cè)面和正面上滾 動(dòng)，進(jìn)而起到定位和滾動(dòng)導(dǎo)的作用。交叉滾輪軸承在垂直升降機(jī)上是成組使 用的，一般在升降箱的上、下兩端各安裝四套，且將大滾輪軸承對(duì)著載荷的 主要方向垂直升降機(jī)改用交叉滾輪軸承后，簡(jiǎn)化了升降機(jī)的結(jié)構(gòu)，基本上消除了 升降機(jī)箱體的擺動(dòng)，提高了定位和導(dǎo)向精度，使升降機(jī)工作的平穩(wěn)性和可靠 性增加，并且還減少了磨損和驅(qū)動(dòng)功率。目前交滾輪軸承已有十多個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品供用戶使用，其中大滾輪外徑D的范圍為70191mm

15、,安裝直徑 D1為35100mm安裝高度圖1-2十字交叉滾輪軸承的應(yīng)用第2章十字交叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)方法2.1十字交叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)方案的選擇十字交叉滾輪軸承根據(jù)用戶的不同需要和應(yīng)用場(chǎng)合的要求可以進(jìn)行 多種變型設(shè)計(jì)，較常見(jiàn)的一種變型結(jié)構(gòu)如圖1 2所示該變型結(jié)構(gòu)取消了大擋圈，而增加了個(gè)帶擋邊的連接套。圖1 1中的大擋圈與定位套頂端的配合深度淺且工藝上難以把握好配合的過(guò)盈量，過(guò)盈量過(guò)大，裝配困難；如過(guò)盈量過(guò)小，就會(huì)導(dǎo)致大擋圈內(nèi)槽 兩側(cè)面與兩個(gè)小擋圈的端面發(fā)生錯(cuò)位使兩者之間發(fā)生干涉。雖然可以將大 擋圈的內(nèi)槽寬 C3（見(jiàn)圖5）做得比定位套槽寬 C2（見(jiàn)圖4）寬一些，以消除干涉 現(xiàn)象，但定位套槽兩側(cè)面常進(jìn)

16、行表面熱處理。圖2中的定位套和連接套強(qiáng)度較差，但是當(dāng)用戶安裝不妥，使小滾輪外徑表面素線不與軌道表面的相對(duì)運(yùn) 動(dòng)方向平行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)連接套，可適當(dāng)調(diào)節(jié)小滾輪外徑表面素線的方向，使其 與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向平行。對(duì)相同外形尺寸的交叉滾輪軸承而言，圖I中的小滾輪軸承比圖2中的小滾輪軸承的載荷能力強(qiáng)，基于此點(diǎn)，一般情況下，十字 交叉滾輪軸承均按圖I的結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)當(dāng)用戶有特殊要求時(shí)，才按變型結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì).經(jīng)分析確定選用圖11結(jié)構(gòu)形式2.2確定型號(hào)和參數(shù)通過(guò)比較選擇25.23.190型，給定了大滾輪外徑 D=190、大滾輪寬度C=48、 總高T=84.5、安裝直徑 0=100、安裝高度T1=64.5和小滾輪寬度 3= 5

17、0等外 形尺寸，大、小滾輪軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr1 Cr2基本額定靜載荷 Cor1 C2等載荷參數(shù)和該型號(hào)軸承的極限轉(zhuǎn)速。2.3交叉滾輪設(shè)計(jì)的總體思想交叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)給定的參數(shù)，并結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)際情況 進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首考慮哪些部分是最主要的，是需要首先保證的，然 后逐步進(jìn)行設(shè)計(jì)。下面根據(jù)上述外形尺寸和載荷參數(shù)，按圖11所示的結(jié)構(gòu)5洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）型式進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.4各部分的設(shè)計(jì)計(jì)算2.4.1大滾輪軸承內(nèi)孔直徑 d和小滾輪外徑D2的確定根據(jù)圖1 1所示，并參考了與大滾輪外徑、寬度相同(或接近)的平圈型滿裝圓柱滾子滾輪軸承的外形尺寸，以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和樣本，可知大滾輪軸

18、承 內(nèi)徑d與定位套的安裝直徑D,相同或接近考慮到標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化的要求，及制造、檢測(cè)上的方便，在設(shè)計(jì)上d原取與Di相同的公稱尺寸，即d =Di但因小滾輪外徑 D2與d有關(guān)，即d越大，D2就可以隨之取大，D2越大，小滾輪的載荷能力越強(qiáng)。經(jīng)分析驗(yàn)算確定d=105根據(jù)圖I所示的裝配關(guān)系和幾何關(guān)系可知，小滾輪軸承的大部分套在大 滾輪軸承內(nèi)孔中，并要在內(nèi)孔中靈活地旋轉(zhuǎn)，所以小滾輪外形輪廓投影(為長(zhǎng)方形)的外接圓直徑應(yīng)小于大滾輪軸承的內(nèi)孔直徑，即有.D2 彳2 - rmin )f Ci -min )/ 2 - k式中rmin小滾輪的最小倒角,本案例取1.1K 小滾輪軸承在最大軸向位移的情況下.不與大

19、滾輪軸承內(nèi)孔發(fā)生干涉，并保證小滾輪軸承能靈活旋轉(zhuǎn)的安全系數(shù)，通常取k=0.5由上式可導(dǎo)出D2 rmin+ (d-2k)2-(C1-2rmin)(2)(D2 =60)從(2)式可看出.要想增加D2值，可通過(guò)加大倒角坐標(biāo)rmin，減小安全系數(shù)K。但rmin的增加是有限度的.而K的取值除了要避免發(fā)生于涉外，還應(yīng)考慮裝配方面的問(wèn)題，因此K的減小也是有限的。故當(dāng)初步取得的值D2，經(jīng)調(diào)整小滾輪軸承內(nèi)部各設(shè)計(jì)參數(shù)后，仍不能滿足載荷方面的要求時(shí)，可適當(dāng)增 大d值。但是，當(dāng)d增大后，又影響到大滾輪軸承的載荷能力，所以在設(shè)計(jì)交叉滾輪軸承時(shí)，要綜合考慮大、小滾輪軸承的載荷能力，適當(dāng)選取d、D2值使大、小滾輪軸承的載

20、荷能力均達(dá)到樣本上的參數(shù)要求。在以下部分會(huì)進(jìn)行初值得的分析驗(yàn)算。242軸承外壁壁厚、外圈滾道體直徑初值的確定由滾輪軸承的工作狀態(tài)可知滾輪軸承的外圈外徑表面直接在軌道上滾動(dòng)，除承受較大的壓力外，還承受一定的沖擊載荷，因此外圈必須有足夠的抗壓強(qiáng)度和沖擊韌性。為了能夠達(dá)到這種性能，除了改變外圈的材料或選擇合適的熱處理工藝外，更重要的是必須增大外圈的壁厚I ,因而這類(lèi)軸承相對(duì)常規(guī)軸承來(lái)說(shuō)，其外圈壁要厚得多。另一方面，外圈壁厚的增大，就相 對(duì)削弱了滾動(dòng)體直徑和內(nèi)圈壁厚，減小了滾動(dòng)體中心圓直徑，這就影響到滾 輪軸承的動(dòng)負(fù)荷和靜負(fù)荷能力，所以外圓壁厚的增大也不是無(wú)限制的。也就 是說(shuō)外圓壁厚取值要求獲得抗壓強(qiáng)

21、度，沖擊韌性額定負(fù)荷諸方面的綜合最佳 效果。此外圓壁厚的取值是滾輪軸承設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在；嚴(yán)格地說(shuō)，滾輪軸承外圈的取值， 應(yīng)該通過(guò)理論分析和試驗(yàn)結(jié)果來(lái)求得， 但因目前對(duì)滾輪軸承的研究還不夠深入，實(shí)驗(yàn)條件也不具備；且用量還不廣 泛，因此暫不能做到這點(diǎn)而只能在對(duì)部分樣品進(jìn)行測(cè)量比較和統(tǒng)計(jì)分析的 基礎(chǔ)上，對(duì)滾輪軸承進(jìn)行系列的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。經(jīng)實(shí)踐表明這種設(shè)計(jì)方法基本 上是可行的，能滿足客戶對(duì)滾輪軸承的性能要求。通過(guò)分析比較，發(fā)現(xiàn)外圈的壁厚厶 E,滾動(dòng)體中心圓直徑 D pw與外圓外徑D 有一定的（或說(shuō)是近似的）線性關(guān)系，即有 E=KeD =25D pw = K pwD= 114（2）式中Ke、K 見(jiàn)下表表2-1

22、Ke、K pw系數(shù)表系 數(shù)重負(fù)荷中負(fù)荷輕負(fù)荷圓柱滾子滾針圓柱滾子滾針圓柱滾子滾針Ke0.1600.1720.210.260.1350.1600.190.210.1050.1350.140.19K pw0.540.600.480.540.600.670.540.600.670.710.600.64外圈滾道直徑De和滾動(dòng)體直徑Dw根據(jù)關(guān)系式De=D-2 E=(1-2 Ke)D=138.7(3)Dw=De-D pw =( 1-2 Ke- K pw ) D=15.2由(3 )、( 4)式得出的De、Dw是初選值，Dw應(yīng)圓整為15此后的計(jì)算中還要根據(jù)各個(gè)約束條件反復(fù)修正。243大滾輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算和額定

23、載荷外圈寬度C :外圈外徑D :滾道寬度E :擋邊寬度a :內(nèi)圈內(nèi)徑d :滾子同LY-N017,尺寸為直徑 Dw48-0.10 190-0.046300.09+0.03.036-0.03 105.005 12-0.0359洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）#洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2000.02長(zhǎng)度Lw:初定內(nèi)圈滾道直徑di: di=d+2 x 5=115 115則滾子組中心圓直徑Dpw= di+Dw=115+12 127取 Z=33初定滾子個(gè)數(shù) Z: Z=n x Dpw/ Dw = 33.2驗(yàn)算滾子圓周總間隙S = Zx Dpwx Sin(180/Z)- Dw=2.37滾子圓周總間隙 S應(yīng)不大

24、于滾子直徑的1/4，經(jīng)驗(yàn)算所取初值符合要求。則內(nèi)圈滾道直徑 di = 115外圈滾道直徑 De= Dpw+ Dw=127+12=139 139外圈擋邊內(nèi)徑 Db= De-0.8 x Dw-(0.3 0.5)取 129；19內(nèi)圈擋邊外徑 db= De+0.8 x Dw+(0.30.5)取 149。衛(wèi)其他尺寸見(jiàn)圖紙額定負(fù)荷的計(jì)算：額定動(dòng)負(fù)荷Cr:(按照滾動(dòng)軸承 額定動(dòng)負(fù)荷和額定壽命GB/T6391-2003 計(jì)算)bm =1.1Cr =bmfc(iLwe cosj7/9Z3/4Dwe/27 =173255.37N式中：常用高質(zhì)量淬硬軸承鋼和良好加工方法系數(shù)用于計(jì)算的滾子長(zhǎng)度Lwe =0.94*Lw

25、=18.8用于計(jì)算的滾子直徑Dwe =Dw=12a =0與軸承零件幾何形狀、制造精度及材料有關(guān)的系數(shù)fc:fc查GB/T6391-2003中表7,先計(jì)算Dwe?cosa/Dpw的值，再由線性插值法求得fc。Dwe ?cos a/ Dpw =12 Xcos0 /127 = 0.094,由線性插值法求得fc=83額定靜負(fù)荷Cor:（按照滾動(dòng)軸承 額定靜負(fù)荷GB/T4662-2003計(jì)算）Cor =44（ - Dwe cosa/Dpw）zLweDwe cos a=296619.59N對(duì)照樣本:Cr=210kN, Cor=300 kN ,基本相符。所設(shè)計(jì)大滾輪軸承合適。2.4.4小滾輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算和

26、額定載荷外圈寬度C1 :50-0.12外圈外徑D2 : 6-0.035滾道寬度E :40.0924+0.03擋邊寬度a :4 5+).03 -0.03滾子同LY-N006,尺寸為直徑 Dw長(zhǎng)度Lw:40.0055-0.01535-0.02初定內(nèi)圈滾道直徑 di,即芯棒直徑d2為則滾子組中心圓直徑 Dpw= di+Dw=30+5=35初定滾子個(gè)數(shù) Z: Z=n X Dpw/ Dw = 21.99取 Z= 22調(diào)整 Dpw= 35.5驗(yàn)算滾子圓周總間隙S = ZX DpwX Sin（180/Z）- Dw=0.22 30 35.5滾子圓周總間隙 S不大于滾子直徑的1/4 ,因此，Dpw邛35.5則內(nèi)

27、圈滾道直徑 di = Dpw- Dw= 30.5外圈滾道直徑 De= Dpw+ Dw=40.5其他尺寸見(jiàn)圖紙 30.5 40.5額定負(fù)荷的計(jì)算：額定動(dòng)負(fù)荷Cr:（按照滾動(dòng)軸承 額定動(dòng)負(fù)荷和額定壽命GB/T6391-2003 計(jì)算)11洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）(7/93/429 / 27iLwe cos a Z DW9 =83996.86N式中：常用高質(zhì)量淬硬軸承鋼和良好加工方法系數(shù)bm =1.1用于計(jì)算的滾子長(zhǎng)度L we =0.94*Lw=32.9用于計(jì)算的滾子直徑D we =Dw=5Cos a =0與軸承零件幾何形狀、制造精度及材料有關(guān)的糸數(shù)fc:fc查GB/T6391-2003中表7,

28、先計(jì)算Dwe?cosa/Dpw的值的值，再由線 性插值法求得fc。Dwe ?cos a/ Dpw =5 xcosO /35 = 0.142 ,由線性插值法求得 fc=88額定靜負(fù)荷Cor:（按照滾動(dòng)軸承 額定靜負(fù)荷GB/T4662-2003計(jì)算）Cor = 44（l- Dwe cos a/ Dpw ）zLweDwe cos a = 163535.32N對(duì)照樣本：Cr=82kN, Cor=170kN ,基本相符。所設(shè)計(jì)小滾輪軸承合適。2.4.5芯棒、定位套和大擋圈的設(shè)計(jì)與計(jì)算芯捧結(jié)構(gòu)如圖2 1,它實(shí)際上是由兩個(gè)互相垂直的圓柱面構(gòu)成，即由與 滾針內(nèi)切圓直徑相配的d2圓柱面，和與大滾輪軸承內(nèi)孔相配的

29、假想圓柱面a構(gòu)成。因此d2的公稱直徑與小滾輪軸承滾針的內(nèi)切圓直徑相等，a的公稱尺寸與大滾輪軸承內(nèi)徑 d相等。 a丿0；乙z圖2-1 芯棒13洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）由于定位套與其配合的零件較多、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜因此設(shè)計(jì)上應(yīng)特別注意各個(gè)相關(guān)關(guān)系。定位套的結(jié)構(gòu)如圖2 2所示，它由與導(dǎo)輪架（或其他元件）相配的圓柱面（即Di圓柱面）、與大滾輪軸承內(nèi)孔相配的圓柱面、定高臺(tái)階、 小滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)槽和芯棒安裝孔等部位構(gòu)成。其主要尺寸計(jì)算如下：H1=T -D2/2H2 =D2 /2-（m +SJH =T-（m +SJ式中hi 大擋圈內(nèi)壁厚S1 小滾輪外徑表面超出大擋圈端面的高度得 H“ =34.5 H2 =20 H

30、 =74.5h1 =8S1=2此外，槽寬C2只要取得比小滾輪軸承兩個(gè)擋圈端面的軸向距離略寬，圓弧槽半徑R取得比小滾輪半徑（即D2/2）大12 mm就可以了圖2-2 定位套大擋圈的圓弧面可以用斜面代替，具體采用圓弧面或斜面，可根據(jù)制造廠的工藝條件而定。大擋圈的結(jié)構(gòu)如圖 23所示，它既限制了大滾輪軸ii洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）承的軸向位移量，在 C2C3（以下討論C2 C3的關(guān)系）時(shí)也限制了小滾輪軸 承的軸向位移量，同時(shí)又起到了與定位套連接、防止灰塵、雜物進(jìn)入小滾 輪轉(zhuǎn)動(dòng)槽內(nèi)的作用。其主要尺寸計(jì)算如下：d3 =D2+（12） h =D2/2-S,a 二 Jd： -(D2 -2S! -2帕)2

31、b = Jd3 -(D2 - 2Si)得d3245關(guān)于h s和s的選取從圖1 1可看出D2/2-S =C/2 + S即有S + S1 =（D2 -C）/2（S + S1 =6,取 S=2， S1 =4）式中S大擋圈端面超過(guò)大滾輪端面的高度另由下式可得h1 +3 =T- H從兩式可看出，D2、H確定后，就可以選取 hi s和$各個(gè)量的大小了。從圖1 1可看出h s和s這三個(gè)量是相互制約的，當(dāng)S增加時(shí)，h加厚，而q減??；當(dāng)s減小時(shí)，h減薄，而q增大。一般的平擋圈型滾子滾輪 軸承s量不超過(guò)2mm但在交叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)中為了保證大擋圈有一定的 內(nèi)壁厚h1，和使大擋圈與定位套有較深的裝配深度，而盡量增加

32、s量.而s量過(guò)大，s1又太小，$太小后，大滾輪的倒角就隨之加大。特別是在圖1 2所示的這種應(yīng)用場(chǎng)合，困槽形軌道的正面與側(cè)面的倒角 太大，為了防止大滾輪與這個(gè)倒角發(fā)生干涉，大滾輪的倒角斜面必須與槽形 軌道的倒角斜面有一定的保險(xiǎn)距離。而當(dāng)$太小時(shí)，大滾輪的倒角就需要增大。當(dāng)大滾輪的倒角增大后，不僅使大滾輪卡簧槽的軸向位置不易確定，而 且大滾輪的倒角斜面還要延伸到大擋圈上，即大擋圈需要增加倒角工藝，增 加了工藝上的麻煩。由上面所述.h s和&的選取要綜合考慮、反復(fù)計(jì)算，達(dá)到滿足強(qiáng)度、裝 配深度和加工等各方面的要求。2.4.6關(guān)于定位套槽寬C2與大擋圈槽寬C3總的說(shuō)來(lái)，定位套槽寬C2（見(jiàn)圖2 2）和大

33、擋圈槽寬 Ca（見(jiàn)圖2 3）都應(yīng)該 比BM見(jiàn)圖1 1）寬一些，但小滾輪軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，小擋圈端面總要與 這兩個(gè)槽中的一個(gè)槽側(cè)面發(fā)生摩擦，小滾輪軸承的軸向位移也需要靠這個(gè)槽 的兩側(cè)面來(lái)限定，因此 C2 C3中總有一個(gè)要相對(duì)寬一些，而另一個(gè)要相對(duì)窄 一些。若C2VC3，則小擋圈端面與定位套槽的側(cè)面接觸狀況良好，但定位套槽 的兩側(cè)面需要進(jìn)行切削加工和表面熱處理，工藝難度較大。若C2 C3，則小擋圈端面與大擋圈槽側(cè)面的接觸情況較差，雖然定位套槽可以不進(jìn)行切削加工和表面熱處理，但大擋圈與定位套配合的過(guò)盈量必需 把握好，更重要的是軸承在裝配時(shí)必須保證大擋圈槽的兩側(cè)面與小擋圈端面 有較好的平行度。比較兩種

34、方式，因 C2 C3時(shí)不易保證小擋圈端面與大擋圈槽側(cè)面的平行 度，軸承工作的可靠性差，一般不采用。雖然在C2 C3的方式中，定位套的制造工藝要麻煩一些，但對(duì)軸承的裝配精度沒(méi)有較高的要求，軸承工作的可 靠性也好，故應(yīng)盡量選擇這種方式，即定位套槽比大擋圈槽窄一些的方式。在采取C2 C3的方式時(shí)，若用戶對(duì)防塵沒(méi)有過(guò)高的要求，則可將矩形圓弧槽孔改成直徑為、.a2+c；的圓柱形孔，以便于加工和裝配。246此次設(shè)計(jì)中技術(shù)條件的制定大、小滾輪軸承（包括芯棒）的材料、熱處理質(zhì)量和公差等技術(shù)條件應(yīng)按 JB/T7754滾動(dòng)軸承雙列滿裝圓柱滾子滾輪軸承和GB6445滾輪滾針軸承外形尺寸和公差等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定制定。定位套

35、要與導(dǎo)輪架焊接，因此要選用與導(dǎo)輪架相同或接近的材料，為了 槽的加工方便，我們選用 ZG35的材料，將槽的基本形狀鑄造成型。若采用 C2VC3的方式，則槽的兩側(cè)面要進(jìn)行切削加工，并進(jìn)行表面熱處理，其表面 硬度為53 57 HRC。定位套的各項(xiàng)主要公差按IT7 IT8級(jí)精度選擇，為保證大、小滾輪外徑素線的垂直度，應(yīng)嚴(yán)格限定芯棒孔軸心線與安裝圓柱面、裝 配圓柱面之間的垂直度。為了保證定位套與大滾輪軸承形成一個(gè)整體，定位套與大滾輪軸承內(nèi) 圈、大擋圈均采用過(guò)盈配合，且大擋圈與定位套配合的過(guò)盈量大于內(nèi)圈與定 位套配合的過(guò)盈量。另外，為方便芯棒與定位套的裝配，并使芯棒上的d,圓弧面能順利地對(duì)準(zhǔn)內(nèi)徑 d的圓柱

36、面，芯棒與定位套的芯棒孔采取小間隙的間 隙配合。第3章十字交叉滾輪軸承各部分零件加工工藝3.1大、小滾輪軸承的加工大、小滾輪軸承零件的加工基本上和普通圓柱軸承零件的加工一樣，其基本工藝流程為鍛造一一車(chē)削一一熱處理一一磨削一一裝配，其中根據(jù) 零件的結(jié)構(gòu)、精度等級(jí)和其它特殊要求進(jìn)行詳細(xì)的工序加工，以大滾輪外 圈件為例，其詳細(xì)的工藝流程為：鋼材棒料一加熱一切料一分選一墩粗?jǐn)D 孔一沖孔一正火一粗車(chē)外形一軟磨端面一車(chē)滾道一車(chē)油溝磨一車(chē)內(nèi)徑上的 槽一車(chē)外徑斜坡一車(chē)倒角一熱處理（淬回火）一磨端面一磨外徑一磨擋邊 磨滾道一超精滾道一零件退磁清洗一零件總檢一提交裝配。每道工序間 都要進(jìn)行工序檢驗(yàn)。3.1定位套的加工定位套件的加工過(guò)程：鑄造一車(chē)底面、大外徑、底面一側(cè)臺(tái)階外徑一掉頭車(chē)另一端面和另一側(cè)外徑（注意斷續(xù)車(chē)削）一磨底面一利用電磁無(wú)心 夾具支大外徑磨大外徑一支大外徑磨底面一側(cè)臺(tái)階直徑一磨大