双列圆锥滚子汽车轮毂轴承塑料保持架的设计_吴振东

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吴振东等: 双列圆锥滚子汽车轮毂轴承塑料保持架的设计
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2. 2 R c, R c1及 cb 的确定 保持架压坡角 H1 选取为 20b[ 1] , 圆弧半径的
寸, mm dB) )) 保持架中心线上特殊点 B 的径向尺
寸, mm d1 ) ) ) 在保持架窗孔位置上滚子小头中心的
径向尺寸, mm d2 ) ) ) 在保持架窗孔位置上滚子大头中心的
径向尺寸, mm R c ) ) ) 保持架大端内侧圆弧半径, mm R c1 ) ) ) 保持架小端内侧圆弧半径, mm B c ) ) ) 保持架宽度, mm D c ) ) ) 保持架大端外径, mm D h) ) ) 保持架模具分模尺寸 (保持架大端内
图 3 无量纲摩擦力与无量纲转速的关系
4结 论
( 1)随着转速的增大, 偏心距和偏心方向的变化 都是非线性的, 变化速度逐渐减缓, 最终趋于稳定。
( 2)转速与摩擦力之间也是一种非线性关系, 在启动的瞬间, 这种非线性关系尤为明显; 在正常 的工况下, 两者之间的关系近似线性, 可以视为线
性关系。
参考文献:
参考文献:
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[ 2] JB /T 7048- 2002, 滚动 轴承零件 工程 塑料保 持架 技术条件 [ S]. (编辑: 李超强 )
为承载能力小的轴承, 保持架适当增大 S, 目的是
提高保持架的使用强度; 承载能力大的轴承, 保持 架的外形尺寸较大, 在强度满足使用的前提下 可
以适当的减小 S, 表 1为不同尺寸段 S 的参考值范
围和优选值。
表 1 S 的取值范围 和优选值
mm
Dw 超过 到
S 取值范围
S 优选值
4
5
1. 2~ 1. 5
[ 1] 阎庆华, 安 琦. 三 油楔 固定瓦 滑动 轴承 启动过 程 的性能 [ J]. 华东理工大学学报: 自然科学版, 2007,
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承数值分析 [ J]. 润 滑与 密封, 2007, 32 ( 8): 99-
由于 S 是整个保持架最薄弱的环节, 特别是
保持架的模具分模结构处, 所以 S 必须保证不 小 于满足保持架强度的极限值。经过对多个产品反 复设计、试验和使用可知, S 的经验值为
S = 0. 3 Dw 一般在具体设计时, 由公式确定计算值 S, 再
依据轴承承载能力的大小适当调整 S 值, 原则 上
< ) ) ) 滚子素线与其中心线的夹角, ( b) A) ) ) 轴承公称接触角, ( b) H) ) ) 保持架梁与轴承中心线的夹角, ( b) H1 ) ) ) 保持架梁的压坡角, ( b) $C ) ) ) 保持架窗孔大端宽度, mm $C1 ) ) ) 保持架窗孔小端宽度, mm lc ) ) ) 保持架窗孔长度, mm
确定保持架中心线上的两个特殊点 A 和 B (图 2), 求点 A 和 B 的径向尺寸可以用作图法, 也可以直 接代入经验公式, 即
dA = d1 + 0. 4 Dw dB = d2 + 0. 4D w 确定特殊点 A 和 B 后, 即可确定保持架的中 心线和 H, 求 H时可以用作图法, 也可以直接利用 ( dB - dA )的差值和保持架窗 孔长度 lc 代入经 验 公式
计算式为 R c = 1. 03D w /2 R c1 = 1. 03D w1 /2 其中系数 1. 03是经验值, 取值关系到滚子在
窗孔中的径向间隙, 在具体设计时可以调整。图 3 为滚子小端面截面分析图, 其中 cb 与保持架窗孔 数 Z 有关 [ 1] 。
图 3 滚子小端面截面分析图
2. 3 D h 的确定 保持架模具的分模尺寸 D h 的计算式为 D h = D c - 2 tanH( 0. 35lc + lc1 / cosH) 模具的分模线尺寸选定为 0. 35lc 处 ( 0. 35为
摘要: 通过分析国内、外同类产品 保持架的结构特征, 参考目 前国内 单列圆 锥滚子 轴承金 属冲压保 持架的 结构
设计方法, 探讨了双列圆锥滚子汽车轮毂轴承用塑料保持架的结构设计和主 参数的计算。
关键词: 双列圆锥滚子轴承; 轮毂 轴承; 塑料保持架; 结构设计
中图分类号: TH 133. 33+ 2; TH 123+ . 1
径 ), mm d c1 ) ) ) 保持架小端内径, mm d c2 ) ) ) 保持架小端外径, mm Z ) ) ) 保持架窗孔数
双列圆锥滚子汽车轮毂轴承塑料保持架一般 用于滚动体 (圆锥滚子 )引导, 由于其具有质量小, 加工精度高, 与滚子的接触面重合度高, 工作时噪 声低等特点, 目前国内、外许多双列圆锥滚子汽车 轮毂轴承产品都使用了塑料保持架。在使用当中 其承受各种交变载荷和冲击载荷, 易磨损和断裂, 所以对塑料保持架的结构强度进行设计计算显得 尤为重要。
T echnical N ote N asa T n D - 5752.
(编辑: 温朝杰 )
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5轴承 6 2008. l . 5
lc1 ) ) ) 保持架大端筋宽, mm lc2 ) ) ) 保持架小端筋宽, mm S ) ) ) 保持架梁厚度, mm cb ) ) ) 保持架梁宽度, mm h) ) ) 保持架小端截面厚度, mm H ) ) ) 保持架大端截面厚度, mm dA ) ) ) 保持架中 心线 上特 殊点 A 的径 向尺
1 双列圆锥滚子汽车轮毂轴承主参 数的取值范围
双列圆锥滚子汽车轮毂轴承结构如图 1 所 示, 其各主参数 取值范围为: D w 为 4 ~ 11 mm; Ln 为 1. 5~ 2. 5 Dw; Z 为 15~ 25个; 1b[ < [ 2b; 10b [ A[ 20b。
2 保持架结构参数的设计计算
双列圆锥滚子汽车轮毂轴承保持架结构及其 主要参数如图 2所示, 各参数推导如下。 2. 1 保持架梁厚度 S 的选取
mm
Dw
超过
到
参考值 lc1
参考值 l c2
4
6
1. 0~ 1. 2
2. 0~ 2. 4
6Hale Waihona Puke 81. 4~ 1. 6
2. 4~ 2. 6
8
11
1. 6~ 2. 0
2. 6~ 3. 0
2. 6 保持架的中心线, $C1, $C 及 H的确定 利用 ( A- < ), H1, R, Dw 和 D w1等已知条件, 可
图 3为无量纲摩擦力随无量纲转速的变化情 况。从图中可以看出, 随着转速的增大, 无量纲摩 擦力与转速之间并不是完全的线性关系。在转速 较低时, 摩擦力受到转速的影响较大; 在转速较高 时, 转速对摩擦力的影响逐渐趋于稳定, 摩擦力与 转速为近似线性关系。一般情况下, 正常的工作 情况都属于该线性区域。
1 02.
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文献标志码: B
文 章编号: 1000- 3762( 2008) 06- 0007- 03
符号说明
D w ) ) ) 滚子大头直径, mm D w1 ) ) ) 滚子小头直径, mm Ln ) ) ) 滚子素线在滚子中心线上的投影长度,
mm
收稿日期: 2007- 10- 18; 修回日期: 2008- 01- 30
保持架小端截面厚度 h计算式为
h = ( 0. 35lc + lc1 / cosH) tanH 一般情况下, 当 h \ 1 mm 时保持架的强度都
是比较可靠的。如果设计时遇到 h 偏小就必须验
证其结构强度可靠性。
如图 4所示, lc1和 lc 2取值可参考表 2, 同时参 考 2. 4节。
表 2 lc1和 Lc2的选取
[ 7] Schu ller F redrick T, Anderson W illiam J. Expe rim en ts
on the Stability ofW ater- lubr icated T hree - Sector H y-
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ISSN 1000- 3762 轴承 2008年 6期 CN 41- 1148 /TH Bear ing 2008, N o. 6
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双列圆锥滚子汽车轮毂轴承塑料保持架的设计
吴振东1, 李 婉 2
( 1. 韶关东南轴承股份有限公司, 广东 韶关 512029; 2. 韶关学院 机电系, 广东 韶关 512005)
性转子失稳转速的影响 [ J]. 华东理工 大学学报: 自