深溝球軸承設(shè)計(jì)

1、 深溝球軸承設(shè)計(jì)計(jì)算.編制說(shuō)明: 1.溝道曲率半徑必須滿足Rimax<0.52Dw,Remax<0.53Dw,且Rimax<Remin,取單向加公差。 2.外圈溝道直徑De的名義尺寸一律加上軸承基本組徑向游隙的平均值,即De=di+2Dw+U,U=(Umin+Umax)/2(見(jiàn)附表3),以提高裝配率。.適用范圍:1.密封深溝球和帶防塵蓋深溝球軸承設(shè)計(jì)納入本設(shè)計(jì)方法.適用于100,200,300系列軸承外徑30180mm的帶單面或雙面密封的接觸式、非接觸式密封深溝球軸承和帶防塵蓋的深溝球軸承.2.密封設(shè)計(jì)以外圈帶密封槽、內(nèi)圈光擋邊的接觸式密封球軸承為基礎(chǔ),非接觸式密封球軸承的代

2、號(hào),在接觸式密封球軸承代號(hào)后加:K,以資區(qū)別.例:180204表示接觸式密封球軸承,180204K表示非接觸式密封球軸承.引用標(biāo)準(zhǔn): 1. GB/T 276-1994 滾動(dòng)軸承 深溝球軸承外形尺寸 2. GB/T 274-2000滾動(dòng)軸承 倒角尺寸 最大值 3. GB/T 78111999 滾動(dòng)軸承 參數(shù)符號(hào) 4. GB/T 307.1-1994 滾動(dòng)軸承 向心軸承公差 5. GB/T 308-2002 滾動(dòng)軸承 鋼球6.GB/T 6391-1995 滾動(dòng)軸承 額定動(dòng)載荷和額定壽命7. GB/T 7811-1999 滾動(dòng)軸承 參數(shù)符號(hào) 8. JB/T 10239-2001滾動(dòng)軸承 深溝球軸承卷

3、邊防塵蓋 技術(shù)條件 9. JB/T 10239-2001滾動(dòng)軸承零件 沖壓保持架技術(shù)條件10. CSBTS TC98.56-1999滾動(dòng)軸承零件 深溝和角接觸球軸承 套圈公差11. CSBTS TC98.58-1999深溝和角接觸球軸承 套圈溝形公差12. CSBTS TC98.64-1999深溝及角接觸球軸承 套圈溝道圓形偏差設(shè)計(jì)軸承型號(hào)：6020 一. 軸承的基本(外形)尺寸的確定依據(jù)型號(hào)算d,查GB(GB 276-1994,GB 274-2000) 可知D、B、r1. 軸承公稱(chēng)內(nèi)徑d=100.0(mm)2. 軸承公稱(chēng)外徑D=150.0(mm)3. 軸承公稱(chēng)寬度T=24.0(mm)4. 軸

4、承單向最小倒角rsmin=1.5(mm)二、滾動(dòng)體直徑的設(shè)計(jì)1. 鋼球直徑Dw按下式計(jì)算:Dw=Kw (D-d)Kw分檔取值見(jiàn)表1,Dw的取值精度為0.001.計(jì)算出Dw后,應(yīng)從表2中選取接近計(jì)算值的標(biāo)準(zhǔn)鋼球尺寸. 表1 Kw值 直徑系列d(mm)100200300400d350.240.300.240.310.250.320.280.3235d1200.300.320.300.320.300.330.300.3220d2400.290.320.280.320.290.320.250.30 標(biāo)準(zhǔn)鋼球直徑Dw mm 見(jiàn)GB/T 308-2002 滾動(dòng)軸承 鋼球2. 鋼球與保持架中心圓直徑DwpD

5、wp=0.5 (D+d) Dwp的取值精度為0.013. 球數(shù) Z:Z=+1 表2 角限制條件(上限) 直徑系列100200300400不大于195°194°193°192°4. 實(shí)取填球角:=2(Z-1)Sin-1(Dw/Dwp)三.套圈的設(shè)計(jì)1. 溝道曲率半徑R(Ri,Re) 內(nèi)圈溝道曲率半徑Ri=fi Dw 外圈溝道曲率半徑Re=fe Dw 內(nèi)圈溝道曲率系數(shù) fi0.515外圈溝道曲率系數(shù) fe0.525表3 Ri及Re的公差 mmDw超過(guò)-6101824304050到610182430405060公差0.030.040.060.090.120.1

6、40.180.222. 溝道直徑di,De 內(nèi)圈溝道徑di=Dwp-Dw 外圈溝道徑De=di+2Dw+u 式中基本組徑向游隙平均值u=(umin+umax)/2 按GB4604-84 規(guī)定 附表3 圓柱孔深溝球軸承基本組徑向游隙值 mDw超過(guò)261018243040506580100120140160180到61018243040506580100120140160180200umin2235566810121518182025umax131318202020232830364148536171 表4 di與De的公差 mmd超過(guò)3080120180250315到30801201802503

7、15500di及De的公差±0.015±0.02±0.025±0.03±0.04±0.05±0.063. 溝位置 a(取值精度0.1): a=B/2內(nèi)圈溝位置ai與外圈溝位置ae取相同值,即ai=ae=a表5 a的公差 mmd超過(guò)1018305080120180250315400到1018305080120180250315400500a的公差±0.015±0.02±0.025±0.03±0.04±0.045±0.05±0.06±0.0

8、65±0.07±0.084.套圈檔邊直徑d2,D2(取值精度0.1): 內(nèi)圈檔邊直徑d2= d2=di+Kd Dw外圈檔邊直徑D2= D2=De-Kd Dw表6 Kd 值 直徑系列*100*200,300400Kd0.35d25 0.350.4d>25 0.4*100,200系列軸承,當(dāng)D<32mm,采用帶爪保持架時(shí),Kd可取小到0.30表7 非引導(dǎo)擋邊與引導(dǎo)擋邊公差 mmd2,D2超過(guò)1018305080120180250315400到18305080120180250315400500非引導(dǎo)擋邊公差d2-0.18-0.21-0.25-0.3-0.35-0.4

9、-0.46-0.52-0.57-0.63d20.180.210.250.30.350.40.460.520.570.63引導(dǎo)擋邊公差d2-0.035-0.045-0.05-0.06-0.07-0.08-0.09-0.1-0.12-0.12d20.0350.0450.050.060.070.080.090.10.120.125. 裝配倒角r及非裝配倒角r3,r8的尺寸及其公差,根據(jù)最單向倒角rsmin的尺寸按附表6選取.6. 標(biāo)志,標(biāo)志尺寸(取值精度0.1)軸承通常在外圈端面上標(biāo)志,內(nèi)圈不標(biāo)志.為區(qū)分基準(zhǔn)面,可在內(nèi)圈非基準(zhǔn)端面上標(biāo)志”或”-”等標(biāo)識(shí)符號(hào),以資區(qū)別.標(biāo)志面有效寬度hw hw=標(biāo)志中

10、心圓直徑Dk Dk=對(duì)400系列軸承式中r8改為r3標(biāo)志字體高根據(jù)hw按表8選取,同一內(nèi)徑和尺寸系列的軸承,標(biāo)志中心圓直徑與字體高應(yīng)一致.表8 標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)字體高 mm標(biāo)志中心圓直徑Dk標(biāo)志面有效寬度hw超過(guò)305080120150200超過(guò)到到3050801201502000.81.20.70.70.7111.21.80.70.7111-1.51-1.51.83111-1.51-1.51.5-21.5-2371.51.5222.571022.533103344三.浪形保持架的設(shè)計(jì)1. 保持架鋼板厚度S(取值精度0.1)S=S(Dw) 計(jì)算出S后,按表10選用最接近計(jì)算值的標(biāo)準(zhǔn)厚度.表9 S(Dw

11、) 值 直徑系列100200300 400Dw(mm)4<Dw354<Dw455<Dw4545<Dw55S(Dw)-1.25-0.04+0.15+0.4表10 浪形保持架用冷軋鋼板的標(biāo)準(zhǔn)厚度 mm0.50.60.70.811.21.522.533.5 為非優(yōu)先選用鋼板厚度2. 保持架寬度Bc(取值精度0.1) Bc=Kc Dw表11 Kc值直徑系列100200,300,400Kc0.480.45注:考慮到保持架碰套及套料問(wèn)題,個(gè)別小型號(hào)軸承的KC值可適當(dāng)減小.3. 保持架內(nèi)徑Dc1及外徑Dc (取值精度0.1) Dc1=Dcp-Bc, Dc=Dcp+Bc 式中:Dcp=

12、Dwp表12 Dcp,Dc1.Dc的公差 mmDc1 Dc Dcp超過(guò)1018305080120180250到18305080120180250315公差Dc1.Dc±0.055±0.065±0.08±0.095±0.11±0.125±0.145±0.16Dcp±0.025±0.054. 保持架兜窩的深度K(取值精度0.01) K=0.5Dw+c表13 c值、Rc、K的公差 mmDw超過(guò)610141824324050到61014182432405060Rc、K的公差0.040.050.060.0

13、70.080.10.10.120.14c值0.040.050.060.070.080.10.10.120.145. 保持架球兜內(nèi)球面半徑Rc(取值精度0.01)Rc=Kmax 若工藝條件允許,也可制造圓形兜孔R(shí)c=K.按上式試算得的保持架尺寸Bc,Rc,K值必然使保持架在軸承內(nèi)產(chǎn)生徑向竄動(dòng),其徑向竄動(dòng)量可按下式計(jì)算(及表14的max、min僅供復(fù)核參考)=0.85Bc-Dw sin cos-1計(jì)算max時(shí),Rc,K取最大值;計(jì)算min是,Rc,K取最小值;而Dw,Bc用公稱(chēng)尺寸.計(jì)算得的min及max不得超過(guò)表14的規(guī)定. 表14 保持架徑向竄動(dòng)量 mmDw超過(guò)610141824324050到

14、61014182432405060min0.20.20.30.30.40.40.60.60.7max0.60.70.811.21.41.61.82如超出max時(shí),可適當(dāng)減小K,Rc,但減小后應(yīng)滿足 2KDw+c必須保證保持架不與套圈碰套,驗(yàn)算時(shí)應(yīng)考慮:>+1>+1保持架與內(nèi),外圈檔邊之間的間隙當(dāng)Dw10mm 時(shí), 10.2 當(dāng)Dw>10mm 時(shí), 10.4 6. 相鄰兩球兜(或鉚釘孔)中間距離C(取值精度0.01,公差±0.025) C=Dcp sin7. 兜孔中心與相鄰鉚釘孔中心間距離C1(取值精度0.01,公差±0.025)C1=Dcp sin8. 保

15、持架兜孔之間的平面與球兜必須圓角相交,圓角半徑rc應(yīng)盡可能取大,但是為了便于鉚合保持架,在保持架鉚釘大頭的周?chē)仨毐ＷC寬度不小于0.3mm的平面,因此,圓角rc應(yīng)滿足:rc Dcp sin-(+S)cos sin-1 -0.39. 浪形保持架用半圓頭鉚釘?shù)倪x取: 半圓頭鉚釘尺寸及公差按表15選取 表15 浪形保持架用半圓頭鉚釘尺寸及公差 mm鉚釘桿直徑dm公稱(chēng)尺寸0.811.21.522.533.544.55公差±0.03±0.04±0.05鉚釘頭直徑Dm公稱(chēng)尺寸1.21.61.92.43.244.85.66.47.28公差0 -0.20 -0.3最小桿端直徑d1

16、min0.740.931.131.411.92.372.873.373.874.55有效桿長(zhǎng)l11.423457鉚釘頭高度H公稱(chēng)尺寸0.60.80.951.21.622.42.83.23.64公差±0.1±0.15鉚釘頭對(duì)桿中心線同軸度0.050.1半圓鉚釘頭半徑SR0.60.80.951.21.622.42.83.23.64rmax0.20.3鉚釘孔直徑tc公稱(chēng)尺寸0.811.21.522.533.544.55公差0.15 0.080.2 0.1兩半保持架鋼板厚2S11.41.4222.422.433344567鉚釘桿長(zhǎng)度L公稱(chēng)尺寸2.83.23.244.24.84.84

17、.86.7 7.37.88.89111115公差0.2注:鉚釘桿長(zhǎng)度允許各生產(chǎn)廠根據(jù)鉚釘桿材料硬軟情況適當(dāng)加以調(diào)整.四.深溝球軸承零件質(zhì)量計(jì)算1. 外圈質(zhì)量 We=Ve10-6(kg)10-6(kg) -材料密度(下同)Ve=0.785(D2-D22)B-1.349D r2-2.245r82 D2-1.345De Re2+0.6176Re3(若=7.8g/cm3) 尺寸代號(hào)見(jiàn)圖01,對(duì)400系列,r8改為r3.2. 內(nèi)圈質(zhì)量 Wi=Vi10-6(kg)Vi=0.785(d22-d2)B-1.349d r2-2.245r82 D2-1.345di Ri2+0.6176Ri3(若=7.8g/cm3

18、) 尺寸代號(hào)見(jiàn)圖02,對(duì)400系列,r8改為r3.3. 浪形保持架質(zhì)量 半保持架質(zhì)量Wc=10.35Dcp+0.36388 Z (Rc+S/2)(Dc-Dc1)S10-6(kg)(若=7.8g/cm3) 尺寸代號(hào)見(jiàn)圖074. 鋼球質(zhì)量 Ww=(Dw3 )/6若材料密度=7.8 g/cm3則Ww=7.810-6(Dw3 )/6=4.0810-6Dw3 (kg)5. 鉚釘質(zhì)量Wm=10-6H2(3SR-H)/3+d12(L-e)+dm2 e/4若=7.8g/cm3則Wm=24.510-6H2(3SR-H)/3+d12(L-e)+dm2 e/4 (kg)尺寸代號(hào)見(jiàn)圖09五.深溝球軸承產(chǎn)品圖的繪制軸承

19、產(chǎn)品裝配圖及零件圖應(yīng)按軸承專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/CQ107-88,”滾動(dòng)軸承產(chǎn)品圖樣格式”的規(guī)定繪制.六.密封深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計(jì)密封深溝球軸承系深溝球軸承(開(kāi)式)的變型產(chǎn)品,其主要的不同點(diǎn)在于帶有密封圈(分為接觸試和非接觸試兩種),因而在外圈上要設(shè)置密封槽,并相應(yīng)提高相關(guān)尺寸形位的技術(shù)要求,其余則完全與深溝球軸承(開(kāi)式)相同.軸承套圈上不標(biāo)志,在密封圈外側(cè)面模壓標(biāo)志.1. 外圈設(shè)計(jì)除密封槽尺寸,擋邊直徑D2公差和溝位置ae公差外,其余尺寸與深溝球尺寸完全相同.1)外圈擋邊直徑D2 (取值精度0.1,公差按表16)表16 mmD2超過(guò)305080120到305080120180D2公差0.0840.10

20、.120.140.162)外圈密封槽頂寬b1 按表17選取(公差±0.03)表17 mmD超過(guò)305080120到305080120180b1公差0.70.80.911.23)外圈密封槽位置b 按表18選取后用下式計(jì)算(取值精度0.1,公差按表18) b=b1+SH+m1+m2SH:密封圈骨架鋼板厚度;m1:密封圈膠面到軸承端面距離;m2:密封圈骨架掛膠厚度參數(shù);表18 mmD超過(guò)305080120到305080120180SH取值0.40.50.60.70.8m1取值0.20.20.30.30.5m2取值0.10.20.20.20.2b公差0.0840.10.120.140.164

21、)外圈密封槽止口直徑D3(取值精度0.1,公差按表19)D3=D2+2m2+SH表19 mmD超過(guò)305080120到305080120180取值111.21.41.6D3公差±0.042±0.05±0.06±0.07±0.085)外圈密封槽底直徑D4(取值精度0.1,公差同D3) D4=D3+b1-0.16)外圈密封槽壓坡角=45°,當(dāng)止口厚度H0.5mm時(shí)(H=b-b1-(D4-D3)/2)=30°,當(dāng)止口厚度H<0.5mm時(shí)(使H=0.5mm)7) 密封槽頂圓弧半徑R1按表20選取表20 mmD超過(guò)80120到8

22、0120180R1取值0.30.40.58)外圈溝位置尺寸ae對(duì)兩端面的對(duì)稱(chēng)度按表21確定表21 mmD超過(guò)305080120到305080120180ae,ai對(duì)兩端面的對(duì)稱(chēng)度±0.02±0.025±0.03±0.035±0.042. 內(nèi)圈設(shè)計(jì)除內(nèi)圈溝位置尺寸ai和內(nèi)圈擋邊直徑d2公差外,其余各部尺寸與深溝球軸承完全相同.接觸試、非接觸試密封軸承的內(nèi)圈相同.1) 內(nèi)圈溝位置尺寸ai對(duì)兩端面的對(duì)稱(chēng)度與同型號(hào)外圈ae的對(duì)稱(chēng)度相同,見(jiàn)表21.2) 內(nèi)圈擋邊直徑d2(公差按表22) 表22 mmd超過(guò)183050802的公差

23、-0.011-0.013-0.016-0.019-0.0223. 密封圈設(shè)計(jì)除接觸唇部尺寸外,接觸式和非接觸試各部尺寸相同.1) 密封圈外徑Dm1(取值精度0.01,公差按表23) Dm1=D4+m3m3:密封圈外徑壓縮量,按表23選取表23 mmD超過(guò)305080120到305080120180m3取值0.080.10.120.140.16Dm1的公差±0.042±0.05±0.06±0.07±0.082)密封圈裝配引導(dǎo)直徑Dm2(取值精度0.1,公差按表24) Dm2=D3-0.3表24 mmD超過(guò)305080120到30508012018

24、0Dm2的公差0.130.160.190.220.253)密封圈骨架定位直徑Dm3(取值精度0.1,公差同Dm1) Dm3=D2-SH4)密封圈肩部直徑Dm4(取值精度0.1,公差同Dm2) Dm4=Dm3+2(SH+m2)5)密封圈裝配減壓槽圓弧半徑Rm1 按表25選取 表25 mmD超過(guò)305080120到305080120180Rm1值0.20.250.250.30.356)密封圈臺(tái)肩圓弧半徑Rm2: Rm20.27)密封圈總厚度Bm1(取值精度0.1,公差按表26) Bm1=b1+SH+m2 表26 mmD超過(guò)305080120到305080120180Bm1公差-0.07-0.084

25、-0.1-0.12-0.148)密封圈外徑唇部厚度Bm2(公差按表18中的b的公差值,但取負(fù)號(hào)) Bm2=b19)密封圈外徑唇頂厚度Bm3(取值精度0.01,公差+0.1) Bm3=Bm2/210)密封圈骨架掛膠厚度Bm4 Bm4=m211)密封圈內(nèi)徑處唇厚Bm5(取值精度0.1,公差同Bm1)a. 當(dāng)0.3時(shí),Bm5=Bm1=Xm-XB=(B/2-Bm1-m1)- 式中Bk=K(保持架兜孔深),Bs=S(保持架鋼板厚) dm3=d2+2 Bm5/3+1(1 按表27選取)b. 當(dāng)<0.3時(shí)Bm5= B/2 -m1- -0.3表27mmd超過(guò)18305080到183050801201取值

26、0.70.91.11.41.712) 密封圈內(nèi)徑處內(nèi)唇,外唇尺寸Bm6,Bm7(取值精度0.1,公差按表28) Bm6=Bm7=Bm5/3表28 mmd超過(guò)18305080m6,Bm7公差0.070.0840.10.120.1413)密封圈內(nèi)徑dm1(取值精度0.1,公差按表29) dm1=d2+0.2+m4 m4:密封間隙參數(shù) 表29 mm d超過(guò)183050804取值0.10.20.30.40.5dm1公差0.110.130.160.190.2214)密封圈內(nèi)徑處減壓槽直徑dm2(取值精度0.1,公差同dm1) dm2=dm1+(2

27、15;Bm5)/315)密封圈內(nèi)徑處潤(rùn)滑脂引導(dǎo)斜坡直徑dm3(取值精度0.1,公差按表30) dm3=dm2+m5 m5:潤(rùn)滑脂引導(dǎo)斜坡直徑參數(shù) 表30 mm d超過(guò)183050805取值0.30.40.50.60.7dm3公差±0.055±0.065±0.08±0.095±0.1116)密封圈內(nèi)徑處潤(rùn)滑脂引導(dǎo)斜坡角度(公差±1°) =45°17)標(biāo)志、標(biāo)志尺寸(取值精度0.1) 密封軸承通常在密封圈上以模塑方式標(biāo)志,并在密封圈模壓成型時(shí)一次完成. 標(biāo)志中心圓直徑DkDk=(Dm4+dm1

28、)/2 標(biāo)志面寬度hwhw=(Dm4-dm1)/2 標(biāo)志字高可參考表8規(guī)定作適當(dāng)放大.18)接觸式密封軸承接觸唇內(nèi)徑dm4(取值精度0.01,公差按表31,dm4=d2/(1+k) k:接觸唇壓縮量參數(shù)) 表31 mmd超過(guò)18305080值0.010.0090.0080.0070.006dm4公差0.070.0840.10.120.1419)密封圈接觸唇減壓圓弧半徑Rm3(取值精度0.1) Rm3=(dm2-dm4)/84.密封圈骨架 密封圈鋼骨架采用08或10鋼板制造,其厚度公差按GB708較高級(jí)精度確定.1) 骨架定位尺寸DH(取值精度0.1,公差同Dm1)DH

29、=Dm32) 鋼骨架板厚SH(按表32選取) 表32 mmD超過(guò)305080120到305080120180SH值0.40.50.60.70.7SH公差-0.05-0.06-0.07-0.08-0.083)鋼骨架總厚度尺寸H(公差±0.1) H=2 SH3) 鋼骨架內(nèi)徑尺寸dH(取值精度0.1,公差按表33)dH=dm2+m6 m6:骨架內(nèi)徑膠厚參數(shù) 表33 mmd超過(guò)183050806取值1.21.51.822.5dH公差0.110.130.160.190.225. 帶防塵蓋深溝球軸承系深溝球軸承另一種變型,其與密封深溝球軸承的不同處在于以防塵蓋置換了密封

30、圈,因而其外圓、內(nèi)圈、保持架和鋼球均與相應(yīng)的密封深溝球軸承相同. 1)防塵蓋外徑尺寸DF(取值精度0.01,公差按表34) DF=D3-F 表34 mmD超過(guò)305080120到305080120180DF公差-0.065-0.08-0.1-0.12-0.105-0.117-0.142-0.174-0.207-0.245F取值0.10.150.20.20.25 2)防塵蓋內(nèi)徑尺寸dF(取值精度0.1,公差按表35)dF=d2+0.4+m4(m4按表29選取)表35 mmd超過(guò)18305080F公差0.070.080.10.120.143)防塵蓋鋼板厚SF,按表36選取

31、表36 mmD超過(guò)5080120到5080120180SF取值0.20.30.30.4SF公差-0.04-0.04-0.04-0.044) 防塵蓋卷邊圓弧半徑RF(取值精度0.1)RF=3 b1/4-SFb1按表17選取5) 防塵蓋卷邊處寬度BF(取值精度0.1,公差-0.1)BF=2.678b16) 防塵蓋尺寸BF1(取值精度0.1,公差±0.1)BF1=b-SF-m17) 防塵蓋翻邊尺寸BF2(取值精度0.1,公差±0.1)BF2=3.5 SF8) 防塵蓋尺寸DF1(取值精度0.1,公差±0.1)DF1=DF-4(RF+SF)9)防塵蓋尺寸DF2(取值精度0.1,公差±0.1)DF2=D2-2 SF10)防塵蓋尺寸DF3(取值精度0.1,公差±0.1)DF3=DF2-2 BF111)防塵蓋卷邊圓周等分開(kāi)槽數(shù)NF(取值精度0.1) NF=DF/16 計(jì)算后按奇數(shù)圓整.12)防塵蓋卷邊圓周等分開(kāi)槽寬度hF hF=4SF13)防塵蓋卷邊圓周等分開(kāi)槽角度F(公