交叉滾輪軸承設(shè)計(jì)

1、洛陽理工學(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的載荷。隨著技術(shù)的革新和軸承的發(fā)展，軸承種類也越來越多。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)行十字交叉滾輪軸承的

2、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 Cross roller bearing designABSTRACTBearing is an important part of contemporary mechanical equipment,which is mainly used to support&

3、#160;the revolver or other sports.It can guide or move sports and bear the load transferred by axial shaft parts.With the innovation of technology and the development bea

4、ring,there are more and more bearing types.Roller bearings are extensively applied in low speed,overloading and shocked occasions.But in some occasions that two-way position and ro

5、lling guide,such as elevator,heavy me chine and fixed orbit round to walk machine need a special bearing,that is cross wheel bearing.The structure of roller cross bearing 

6、;is simple,because the large and small roller bearing's outer grain line is vertical,it can not only undertake two-way position and rolling guide,stability and high veil a

7、bility,but also reduce wear and driving power.The objective of this design is to proceed the study of the cross wheel bearing,meet the requirement is the first part 

8、of this design,and then the calculation of load and life finally to prepare the learning process system of cross roller bearing.These contribute to deep study of cross

9、60;roller bearing.KEY WORDS: machinery and equipment，two-way positioning，rolling guide，cross2目錄前言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

10、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)于的選取132.4.6關(guān)于定位套槽寬與大擋圈槽寬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153.1 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19前言畢業(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

11、實(shí)際工作問題，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，查閱工具書和參考書，合理選擇設(shè)計(jì)計(jì)算公式，正確計(jì)算，并能以圖紙和說明書表達(dá)設(shè)計(jì)的思想和結(jié)果。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)不但能提高解決具體問題的獨(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)品軸承十字交叉滾輪軸承的設(shè)計(jì)為題。首先通過對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書的分析，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)專業(yè)課程的有關(guān)內(nèi)容，準(zhǔn)備好參考資料，然后開始具體的設(shè)

12、計(jì)工作，最后畫圖，編寫設(shè)計(jì)說明書。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

13、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

14、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，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。 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

15、通過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輪軸承。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)用狀況作一說明。如圖12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

16、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)

17、格的產(chǎn)品供用戶使用，其中大滾輪外徑D的范圍為70l91mm，安裝直徑為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)，較常見的一種變型結(jié)構(gòu)如圖12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11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盈量，過盈量過大，裝配困難；如過盈量過小，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(見圖5)做得比定位套槽寬C2(見圖4)

18、寬一些，以消除干涉現(xiàn)象，但定位套槽兩側(cè)面常進(jìn)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l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l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=100、安裝高度=64.

19、5和小滾輪寬度C1=50 等外形尺寸，大、小滾輪軸承的基本額定動(dòng)載荷 基本額定靜載荷等載荷參數(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)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和小滾輪外徑的確定根據(jù)圖11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，可知大滾輪軸承內(nèi)徑d與定位套的安裝直徑相同或接近 考慮到標(biāo)準(zhǔn)

20、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原取與相同的公稱尺寸，即 d = (1)但因小滾輪外徑與d有關(guān)，即d越大,就可以隨之取大，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l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，即有式中 小滾輪的最小倒角,本案例取1.1 K 小滾輪軸承在最大軸向位移的情況下不與大滾輪軸承內(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 由上式可導(dǎo)出 (2)(=60)從(2)式可看出要想增加值，可通過加大倒

21、角坐標(biāo)，減小安全系數(shù)K。但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)考慮裝配方面的問題，因此K的減小也是有限的。故當(dāng)初步取得的值，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。 2.4.2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

22、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， 因而這類軸承相對(duì)常規(guī)軸承來說，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限制的。也就是說外圓壁厚取值要求獲得抗壓強(qiáng)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，滾輪軸承外圈的取值，應(yīng)該通過理論分析和試驗(yàn)結(jié)果來求得，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

23、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。 通過分析比較，發(fā)現(xiàn)外圈的壁厚E,滾動(dòng)體中心圓直徑與外圓外徑D有一定的（或說是近似的）線性關(guān)系，即有 E=D =25 (1) =D= 114 (2)式中、見下表 表2-1 、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0.1600.1720.210.260.1350.1600.190.210.1050.1350.140.190.540.600.480.540.600.670.540.600.670.710.600.6

24、4 外圈滾道直徑和滾動(dòng)體直徑 根據(jù)關(guān)系式 =D-2E=(1-2)D=138.7 （3） =-=（1-2-）D=15.2 由（3）、（4）式得出的、是初選值， 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。2.4.3大滾輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算和額定載荷外圈寬度C : 外圈外徑D : 滾道寬度E : 擋邊寬度a : 內(nèi)圈內(nèi)徑d : 105滾子同LY-N017,尺寸為直徑Dw： 長(zhǎng)度Lw： 初定內(nèi)圈滾道直徑di: di=d+2×5=115 115 則滾子組中心圓直徑Dpw= di+Dw=115+12 127初定滾子個(gè)數(shù)Z：Z=×Dpw/ Dw33.2 取 Z=33 驗(yàn)算滾子圓周

25、總間隙Z×Dpw×Sin(180/Z)- Dw=2.37滾子圓周總間隙應(yīng)不大于滾子直徑的1/4，經(jīng)驗(yàn)算所取初值符合要求。則內(nèi)圈滾道直徑di115外圈滾道直徑DeDpw+ Dw=127+12=139 139外圈擋邊內(nèi)徑DbDe-0.8×Dw-(0.3 0.5) 取129內(nèi)圈擋邊外徑dbDe+0.8×Dw+(0.30.5) 取149 其他尺寸見圖紙額定負(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)式中：常用高質(zhì)量淬硬軸承鋼和良好加工方法系數(shù)=1.1用于計(jì)算的滾子長(zhǎng)度=0.94*Lw=18.8用于計(jì)算的滾子直

26、徑=Dw=12=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，再由線性插值法求得fc。, 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)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)算和額定載荷外圈寬度C1 : 外圈外徑D2 : 滾道寬度E : 擋邊寬度a : 滾子同LY-N006,尺寸為直徑Dw： 長(zhǎng)度Lw： 初定內(nèi)圈滾道直徑di,即芯棒直徑d2為 30則滾子組中心圓直徑Dpw= di+Dw=30+5=

27、35 初定滾子個(gè)數(shù)Z：Z=×Dpw/ Dw21.99 取Z22調(diào)整Dpw=35.5 35.5驗(yàn)算滾子圓周總間隙Z×Dpw×Sin(180/Z)- Dw=0.22滾子圓周總間隙不大于滾子直徑的1/4，因此，Dpw=35.5則內(nèi)圈滾道直徑diDpw- Dw30.5 30.5外圈滾道直徑DeDpw+ Dw=40.5 40.5其他尺寸見圖紙額定負(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)式中：常用高質(zhì)量淬硬軸承鋼和良好加工方法系數(shù)=1.1用于計(jì)算的滾子長(zhǎng)度=0.94*Lw=32.9用于計(jì)算的滾子直徑=Dw=5Cos=0

28、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)算的值，再由線性插值法求得fc。, 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)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21，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)切圓直徑相配的圓柱面，和與大滾輪軸承內(nèi)孔相配的假想圓柱面構(gòu)成。因此的公稱直徑與小滾輪軸承滾針的內(nèi)切圓直徑相等，的公稱尺寸與大滾輪軸承內(nèi)徑d相等。圖2-1 芯棒由于定位套與其配

29、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22所示，它由與導(dǎo)輪架(或其他元件)相配的圓柱面(即圓柱面)、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： 式中 大擋圈內(nèi)壁厚 小滾輪外徑表面超出大擋圈端面的高度 得34.5 20 74.5 =8 =2此外，槽寬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)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承的軸向位移量，在

30、(以下討論的關(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: 得62 28 47.37 26.61圖2-3 大擋圈2.4.5 關(guān)于的選取 從圖11可看出 即有(,取S=2，) 式中S大擋圈端面超過大滾輪端面的高度 另由下式可得 從兩式可看出，確定后，就可以選取各個(gè)量的大小了。從圖11可看出這三個(gè)量是相互制約的，當(dāng)S增加時(shí)，加厚，而減小;當(dāng)s減小時(shí)，減薄，而增大。一般的平擋圈型滾子滾輪軸承s量不超過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，和使大擋圈與定位套有較深的裝配深度，而盡量增加s量. 而s量

31、過大，又太小，太小后，大滾輪的倒角就隨之加大。特別是在圖12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)于定位套槽寬與大擋圈槽寬總的說來，定位套槽寬(見圖22)和大擋圈槽寬(見圖23)都應(yīng)該比,(見圖11)寬一些，但小滾輪

32、軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，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)面來限定，因此中總有一個(gè)要相對(duì)寬一些，而另一個(gè)要相對(duì)窄一些。若，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，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。 比較兩種方式，因時(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。雖然在的方式中，定位套的制造

33、工藝要麻煩一些，但對(duì)軸承的裝配精度沒有較高的要求，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。在采取的方式時(shí)，若用戶對(duì)防塵沒有過高的要求，則可將矩形圓弧槽孔改成直徑為的圓柱形孔，以便于加工和裝配。2.4.6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。若采用的方式，則槽的兩側(cè)面要進(jìn)行切削加工，

34、并進(jìn)行表面熱處理，其表面硬度為5357 HRC。定位套的各項(xiàng)主要公差按IT7IT8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、大擋圈均采用過盈配合，且大擋圈與定位套配合的過盈量大于內(nèi)圈與定位套配合的過盈量。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車削熱處理磨削裝配，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：鋼材棒料加熱切料分選墩粗?jǐn)D孔沖孔正火粗車外形軟磨端面車滾道車油溝磨車內(nèi)徑上的槽車外徑斜坡車倒角熱處理（淬回火）磨端面磨外徑磨擋邊磨滾道超精滾道零件退磁清洗零件總檢提交裝配。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程：鑄造車底面、大外徑、底面一側(cè)臺(tái)階外徑掉頭車另一端面和另一側(cè)外徑（注意斷續(xù)車削）磨底面利用電磁無心夾具支大外徑磨大外徑支大外徑磨底面一側(cè)臺(tái)階直徑磨大外徑