深沟球轴承设计讲义Word下载.docx
《深沟球轴承设计讲义Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《深沟球轴承设计讲义Word下载.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![深沟球轴承设计讲义Word下载.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-11/23/b7271f65-f2df-47ff-bf11-deb232b93a8a/b7271f65-f2df-47ff-bf11-deb232b93a8a1.gif)
0.24~0.31
0.25~0.32
0.28~0.32
35<d≤120
0.30~0.32
0.30~0.33
20<d≤240
0.29~0.32
0.25~0.30
标准钢球直径Dwmm见GB/T308-2002滚动轴承钢球
2.钢球与保持架中心圆直径Dwp
Dwp=0.5(D+d)Dwp的取值精度为0.01
3.球数Z:
Z=
+1
表2Φ角限制条件_(上限)
直径系列
Φ不大于
195°
194°
193°
192°
4.实取填球角Φ_:
Φ=2(Z-1)Sin-1(Dw/Dwp)
三.套圈的设计
1.沟道曲率半径R(Ri,Re)
内圈沟道曲率半径Ri=fiDw
外圈沟道曲率半径Re=feDw
内圈沟道曲率系数fi≈0.515
外圈沟道曲率系数fe≈0.525
表3Ri及Re的公差mm
Dw
超过
-
6
10
18
24
30
40
50
到
60
公差
0.03
0.04
0.06
0.09
0.12
0.14
0.18
0.22
2.沟道直径di,De
内圈沟道径di=Dwp-Dw
外圈沟道径De=di+2Dw+u
式中基本组径向游隙平均值u=(umin+umax)/2按GB4604-84规定
附表3圆柱孔深沟球轴承基本组径向游隙值μm
2
65
80
120
140
160
180
umin
3
5
8
12
15
20
25
umax
13
23
28
36
41
48
53
61
71
表4di与De的公差mm
d
—
250
315
500
di及De的公差
±
0.015
0.02
0.025
0.05
3.沟位置a(取值精度0.1):
a=B/2
内圈沟位置ai与外圈沟位置ae取相同值,即ai=ae=a
表5a的公差mm
a的公差
0.045
0.065
0.07
0.08
4.套圈档边直径d2,D2(取值精度0.1):
内圈档边直径d2=d2=di+KdDw
外圈档边直径D2=D2=De-KdDw
表6Kd值
*100
*200,300
Kd
0.35
d≤250.35
0.4
d>
250.4
*100,200系列轴承,当D<
32mm,采用带爪保持架时,Kd可取小到0.30
表7非引导挡边与引导挡边公差mm
d2,D2
非引导挡边公差
d2
-0.18
-0.21
-0.25
-0.3
-0.35
-0.4
-0.46
-0.52
-0.57
-0.63
0.21
0.25
0.3
0.46
0.52
0.57
0.63
引导挡边公差
-0.035
-0.045
-0.05
-0.06
-0.07
-0.08
-0.09
-0.1
-0.12
0.035
0.1
5.装配倒角r及非装配倒角r3,r8的尺寸及其公差,根据最单向倒角rsmin的尺寸按附表6选取.
6.标志,标志尺寸(取值精度0.1)
轴承通常在外圈端面上标志,内圈不标志.
为区分基准面,可在内圈非基准端面上标志””或”-”等标识符号,
以资区别.
标志面有效宽度hw
hw=
标志中心圆直径Dk
Dk=
对400系列轴承式中r8改为r3
标志字体高根据hw按表8选取,同一内径和尺寸系列的轴承,标志中心圆直径与字体高应一致.
表8标志标准字体高mm
标志中心圆直径Dk
标志面有
效宽度hw
150
0.8
1.2
0.7
1
1.8
1-1.5
1.5-2
7
1.5
2.5
4
三.浪形保持架的设计
1.保持架钢板厚度S(取值精度0.1)
S=S(Dw)计算出S后,按表10选用最接近计算值的标准厚度.
表9S(Dw)值
300400
Dw(mm)
4<
Dw≤35
Dw≤45
5<
45<
Dw≤55
S(Dw)
-1.25
-0.04
+0.15
+0.4
表10浪形保持架用冷轧钢板的标准厚度mm
0.5
0.6※
0.8※
3.5
※为非优先选用钢板厚度
2.保持架宽度Bc(取值精度0.1)
Bc=KcDw
表11Kc值
200,300,400
Kc
0.48
0.45
注:
考虑到保持架碰套及套料问题,个别小型号轴承的KC值可适当减小.
3.保持架内径Dc1及外径Dc(取值精度0.1)
Dc1=Dcp-Bc,Dc=Dcp+Bc式中:
Dcp=Dwp
表12Dcp,Dc1.Dc的公差mm
Dc1DcDcp
Dc1.Dc
0.055
0.095
0.11
0.125
0.145
0.16
Dcp
4.保持架兜窝的深度K(取值精度0.01)
K=0.5Dw+εc
表13εc值、Rc、K的公差mm
14
32
Rc、K的公差
εc值
5.保持架球兜内球面半径Rc(取值精度0.01)
Rc=Kmax若工艺条件允许,也可制造圆形兜孔Rc=K.
按上式试算得的保持架尺寸Bc,Rc,K值必然使保持架在轴承内产生径向窜动,其径向窜动量ε可按下式计算(ε及表14的εmax、εmin仅供复核参考)
ε=0.85Bc-Dwsincos-1
计算εmax时,Rc,K取最大值;
计算εmin是,Rc,K取最小值;
而Dw,Bc用公称尺寸.
计算得的εmin及εmax不得超过表14的规定.
表14保持架径向窜动量εmm
εmin
0.2
0.6
εmax
1.4
1.6
如超出εmax时,可适当减小K,Rc,但减小后应满足
2K≥Dw+εc
必须保证保持架不与套圈碰套,验算时应考虑:
>
+ε1
保持架与内,外圈档边之间的间隙
当Dw≤10mm时,ε1≥0.2
当Dw>
10mm时,ε1≥0.4
6.相邻两球兜(或铆钉孔)中间距离C(取值精度0.01,公差±
0.025)
C=Dcpsin
7.兜孔中心与相邻铆钉孔中心间距离C1(取值精度0.01,公差±
C1=Dcpsin
8.保持架兜孔之间的平面与球兜必须圆角相交,圆角半径rc应尽可能取大,但是为了便于铆合保持架,在保持架铆钉大头的周围必须保证宽度不小于0.3mm的平面,因此,圆角rc应满足:
rc≤Dcpsin
-(
+S)cossin-1
-
–0.3
9.浪形保持架用半圆头铆钉的选取:
半圆头铆钉尺寸及公差按表15选取
表15浪形保持架用半圆头铆钉尺寸及公差mm
铆钉杆直径dm
公称尺寸
4.5
铆钉头直径Dm
1.9
2.4
3.2
4.8
5.6
6.4
7.2
0-0.2
0-0.3
最小杆端直径d1min
0.74
0.93
1.13
1.41
2.37
2.87
3.37
3.87
有效杆长l
铆钉头高度H
0.95
2.8
3.6
0.15
铆钉头对杆中心线同轴度
半圆铆钉头半径SR
rmax
铆钉孔直径tc
0.150.08
0.20.1
两半保持架钢板厚2S
铆钉杆长度L
4.2
6.7
7.3
7.8
8.8
9
11
铆钉杆长度允许各生产厂根据铆钉杆材料硬软情况适当加以调整.
四.深沟球轴承零件质量计算
1.外圈质量
We=γ╳Ve╳10-6(kg)10-6(kg)γ-材料密度(下同)
Ve==0.785(D2-D22)B-1.349Dr2-2.245r82D2-1.345DeRe2+0.6176Re3
(若γ=7.8g/cm3)尺寸代号见图01,对400系列,r8改为r3.
2.内圈质量
Wi=γ╳Vi╳10-6(kg)
Vi==0.785(d22-d2)B-1.349dr2-2.245r82D2-1.345diRi2+0.6176Ri3
(若γ=7.8g/cm3)尺寸代号见图02,对400系列,r8改为r3.
3.浪形保持架质量
半保持架质量Wc=10.35[Dcp+0.36388Z(Rc+S/2)](Dc-Dc1)S╳10-6(kg)
(若γ=7.8g/cm3)尺寸代号见图07
4.钢球质量
Ww=(πDw3γ)/6
若材料密度γ=7.8g/cm3
则Ww=7.8╳10-6╳(πDw3)/6=4.08╳10-6╳Dw3(kg)
5.铆钉质量
Wm=γ╳10-6{πH2(3SR-H)/3+π[d12(L-e)+dm2e]/4}
若γ=7.8g/cm3
则Wm=24.5╳10-6{H2(3SR-H)/3+[d12(L-e)+dm2e]/4}(kg)
尺寸代号见图09
五.深沟球轴承产品图的绘制
轴承产品装配图及零件图应按轴承专业标准JB/CQ107-88,”滚动轴承产品图样格式”的规定绘制.
六.密封深沟球轴承优化设计
密封深沟球轴承系深沟球轴承(开式)的变型产品,其主要的不同点在于带有密封圈(分为接触试和非接触试两种),因而在外圈上要设置密封槽,并相应提高相关尺寸形位的技术要求,其余则完全与深沟球轴承(开式)相同.轴承套圈上不标志,在密封圈外侧面模压标志.
1.外圈设计
除密封槽尺寸,挡边直径D2公差和沟位置ae公差外,其余尺寸与深沟球尺寸完全相同.
1)外圈挡边直径D2(取值精度0.1,公差按表16)
表16mm
D2
D2公差
0.084
2)外圈密封槽顶宽b1按表17选取(公差±
0.03)
表17mm
D
b1公差
0.9
3)外圈密封槽位置b按表18选取后用下式计算(取值精度0.1,公差按表18)
b=b1+SH+δm1+δm2
SH:
密封圈骨架钢板厚度;
δm1:
密封圈胶面到轴承端面距离;
δm2:
密封圈骨架挂胶厚度参数;
表18mm
SH取值
δm1取值
δm2取值
b公差
4)外圈密封槽止口直径D3(取值精度0.1,公差按表19)
D3=D2+2δm2+ε+SH
表19mm
ε取值
D3公差
0.042
5)外圈密封槽底直径D4(取值精度0.1,公差同D3)
D4=D3+b1-0.1
6)外圈密封槽压坡角α
α=45°
当止口厚度H≥0.5mm时(H=b-b1-(D4-D3)/2)
α=30°
当止口厚度H<
0.5mm时(使H=0.5mm)
7)密封槽顶圆弧半径R1按表20选取
表20mm
R1取值
8)外圈沟位置尺寸ae对两端面的对称度按表21确定
表21mm
ae,ai对两端面的对称度
2.内圈设计
除内圈沟位置尺寸ai和内圈挡边直径d2公差外,其余各部尺寸与深沟球轴承完全相同.接触试、非接触试密封轴承的内圈相同.
1)内圈沟位置尺寸ai对两端面的对称度与同型号外圈ae的对称度相同,见表21.
2)内圈挡边直径d2(公差按表22)
表22mm
d2的公差
-0.011
-0.013
-0.016
-0.019
-0.022
3.密封圈设计
除接触唇部尺寸外,接触式和非接触试各部尺寸相同.
1)密封圈外径Dm1(取值精度0.01,公差按表23)
Dm1=D4+δm3
δm3:
密封圈外径压缩量,按表23选取
表23mm
δm3取值
Dm1的公差
2)密封圈装配引导直径Dm2(取值精度0.1,公差按表24)
Dm2=D3-0.3
表24mm
Dm2的公差
0.13
0.19
3)密封圈骨架定位直径Dm3(取值精度0.1,公差同Dm1)
Dm3=D2-SH
4)密封圈肩部直径Dm4(取值精度0.1,公差同Dm2)
Dm4=Dm3+2(SH+δm2)
5)密封圈装配减压槽圆弧半径Rm1按表25选取
表25mm
Rm1值
6)密封圈台肩圆弧半径Rm2:
Rm2≤0.2
7)密封圈总厚度Bm1(取值精度0.1,公差按表26)
Bm1=b1+SH+δm2
表26mm
Bm1公差
-0.084
-0.14
8)密封圈外径唇部厚度Bm2(公差按表18中的b的公差值,但取负号)
Bm2=b1
9)密封圈外径唇顶厚度Bm3(取值精度0.01,公差+0.1)
Bm3=Bm2/2
10)密封圈骨架挂胶厚度Bm4
Bm4=δm2
11)密封圈内径处唇厚Bm5(取值精度0.1,公差同Bm1)
a.当Δ≥0.3时,Bm5=Bm1
Δ=Xm-XB=(B/2-Bm1-δm1)-
式中Bk=K(保持架兜孔深),Bs=S(保持架钢板厚)
dm3=d2+2Bm5/3+ε1(ε1按表27选取)
b.当Δ<
0.3时
Bm5=B/2-δm1-
表27mm