轴承的选择及校核

轴承的选择及校核

变速器轴承常采用圆柱滚子轴承，球轴承，滚针轴承，圆锥滚子轴承，滑动轴套等。至于何处应当采用何种轴承，是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。

汽车变速器结构紧凑，尺寸小，采用尺寸大些的轴承受结构限制，常在布置上有困难。变速器第一轴，第二周的轴承以及中间轴前后轴承，按直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。轴承的直径根据变速器中心距确定，并要保证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于6~20mm ，，下限适用于轻型车和轿车。

滚针轴承，滑动轴套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。滚针轴承有滚动摩擦损失小，传动效率高，径向配合间隙小，定位及运转精度高，有利于齿轮啮合等优点。滑动轴套的径向配合间隙大，易磨损，间隙增大后影响齿轮的定位和运转精度并使工作噪声怎几啊。滑动轴套的优点时制造容易，成本低。

根据变速箱结构，轴的支撑形式及所受载荷性质，初步确定所采用的轴承形式以后，硬验算轴承的寿命是否符合要求。在计算之前，首先应确定轴承上所受外力，亦即算出轴的支反力。

轴承寿命计算，采用下列公式：

εθ

⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=d

d

P

C L 式中：L------轴承寿命，以（6

10）转作为计量单位；

d C ------额定动载荷，根据轴承型号，由手册查的； d P ------当量动载荷；按如下公式计算；

αYF XF P r d +=

r F ------作用在轴承上的径向载荷：

a F ------作用在轴承上的轴向载荷

X,Y------折算系数，由手册查的；

ε------轴承的寿命指数，为试验值。对球轴承，ε=3;对于滚子轴承，ε=10/3。

（1）变速箱挂不同的档位时，变速箱各轴的承受所受的载荷亦不同。因此，为了综合考虑变速箱各个挡工作时间的比例，不同档位时轴承转速和所承受载荷亦不同这样一些影响，需要确定一个换算的当量载荷m P 来代替上式中的d P 。

（2）为了计算换算的当量载荷m P ，就需要知道各个档位占总工作时间的百分比，这可以由调查研究确定。

已知时间比例系数，可按下式计算换算的当量载荷m P ：

d d d m

m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n P εεεεεεε

+++++=555444333222111(1

式中：·1P ·d P ，1n ·d n ，1t ·d t ，分别表示1,2·倒档的轴承载荷，转速和时间比例系数；

m n ————平均转速，可按下式计算：

)

(2211δd

d m t n t n t n n +⋅⋅⋅⋅⋅+=

再设计总通常按轴承寿命为5000小时计算动载荷d C ，并选用轴承;或者按选定轴承的额定动载荷验算轴承的工作寿命小时h L ，这时可用下列转换公式计

算：

)

9(1

6

1060ε⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=h

m m d

L n P C

)

9(66010ε⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛⋅=m d m h

P C n L

变速器中轴承的寿命是不均匀的，当个别轴承受结构布置限制时允许较低的寿命，但最低不得低于1000小时。

各档位使用时间比例系数：

1挡 2挡 3档 4挡 5挡 倒档 20% 20% 25% 25% 5% 5% 各轴的转速：

输入轴转速：m r n /17001= 中间轴转速： m r i n n z /16.75119

/431700

1===

前进挡时输出轴上的转速： 一档：m r i n n /16.75119

/431700121===

二档：m r i n n /16.75119/431700122===

三档：m r i n n /16.75119

/431700123===

四档：m r i n n /44.27224.61700124=== 五档：m r i n n /16.75119

/431700125===

倒档轴转速：m r i n n d /16.75119

/431700

1===

倒档是输出转速： m r i n n d /16.75119

/431700

12=== 各轴轴承型号选择：

输入轴和输出轴的轴承型号：32511E d ⨯D ⨯B=55⨯100⨯25 KN C r 5.93= 中间轴的轴承型号：32310E d ⨯D ⨯B=50⨯110⨯27 KN C r 102= 下面校核各轴轴承： 1.中间轴上的轴承校核 中间轴上受力分析： 一档时轴承受力 垂直平面：

N F NV 311052.5⨯= N F NV 321052.5⨯= 水平平面：

N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=

则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯=

则当量动载荷： 左侧： N F P r r 311037.6⨯== 右侧： N F P r r 321037.6⨯== 二档时轴承受力： 垂直平面：

N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=

水平平面：

N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=

则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=

则当量动载荷： 左侧：3.028.025

.705

.212.01<==<

r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025

.705

.212.01<==<

r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=

三档时轴承受力：

垂直平面：

N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：

N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=

则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=

则当量动载荷： 左侧：3.028.025

.705

.212.01<==<

r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=