轴承设计计算表
机械设计--轴承计算
Lh
106 f t C （ ） 60n P
C （ ） Lh 2 1 3 1 2p （ ） C Lh1 2 8 （ ） P 1 1 Lh 2 Lh1 8000 1000h 8 8
Lh 2 n1 1 Lh1 n2 2
Lh 2
1 1 Lh1 8000 4000 h 2 2
Fa/Fre
Fa/Fr>e
X 1
解： Fd1= 0.68Fr1 = 0.68×400= 272 N, 方向向左 Fd2= 0.68Fr2 = 0.68×1800= 1224 N, 方向向右 ∵ Fd2+Fae = 1224 +250 = 1474 N > Fd1 = 272 N ∴ 轴有向左窜动趋势 轴承1 被压紧∴ Fa1 = Fd2+Fae = 1474N 轴承2 被放松 F a2 = Fd2 = 1224 N ∵ ∴ ∵ ∴ Fa1 / Fr1 = 1474 / 400 = 3.685> e = 0.68 X1 = 0.41 Y1 = 0.87 Fa2 / Fr2 = 1224 / 1800 = 0.68 = e = 0.68 X2 = 1 Y2 = 0
N , Fr2 2000N , Fae 1000N 1 4000 已知转轴采用一对7215AC轴承， Fr 派生轴向力Fd = 0.68Fr，e=0.68，载荷平稳，常 温下工作，求：两轴承所承受轴向载荷Fa1、 Fa2 各为多少？判断哪个轴承寿命低？
注： Fa / Fr e
时，X=1，Y=0
f p 1.1 ），轴转速n=1800r/min，载荷基本
150 3 Fr 4430 1898 .57 N 200 150 7 200 4 Fr 2 Fr 4430 2531 .43 N 200 150 7 Fr 1
机械设计(9.7.1)--滚动轴承的静强度计算
9-7 滚动轴承的静强度计算 一、失效形式
静止、缓慢旋转(n <10r/min)
短期过载 滚动体与内、外圈塑性变形 失效形式基本额定静载荷C 0：
受最大载荷的滚动体和滚道处产生的永久
变形的总和为滚动体直径的1/10000时的载荷。
一、失效形式
载荷变动大，受冲击载荷作用的旋转轴
承按动载荷作用进行寿命计算，验算静强度
1.承受纯径向载荷轴承
2.承受纯轴向载荷轴承R
P =0A
P =0当量静载荷
二、当量静载荷P 0
3.同时承受径向载荷和轴向载荷A
Y R X P 000+=
三、计算公式
000S P C 按静载荷选择轴承公式深 深 深 深 深 A / R≤ 0.8
A / R > 0.8X 0
Y 0X 0Y 01
00.60.5X 0
Y 0深 深 深
深 深 深 C 深0.50.46AC 深
0.38
B 深0.26
深 深 深 深 深 深
设计手册。
机械设计表：当量动载荷的径向动载荷系数X和轴向动载荷系数Y
4）深沟球轴承的X、Y值仅适用于0组游隙的轴承，对应其它轴承组的X、Y值可查轴承手册。
5）对于深沟球轴承，先根据算得的相对轴向载荷的值查出对应的e值，然后再得出相应的X、Y值。对于表中为列出的A/C0值，可按线性插值法求出相应的e、X、Y值。
6）两套相同的角接触球轴承可在同一支点上“背对背”、“面对面”或“串联”安装作为一个整体使用，这种轴承可由生产厂选配组合成套提供，其基本额定动载荷及X、Y系数可查轴承手册。
派生轴向力计算
圆锥滚子轴承
角接触球轴承
70000C(a=15°)
70000AC(a=25°)
70000B(a=40°)
Fd=Fr/(2Y)①
24小时连续工作的机械，中断使用后果严重。如纤维生产或造纸设备、发电站主电机、矿井水泵、船舶浆轴等
100000～200000
1.99
1.71
1.55
1.45
1.31
1.15
1.04
1.00
0.19
0.22
0.26
0.28
0.30
0.34
0.38
0.42
0.44
角接触球轴承
70000C
α=15°
─
0.015
0.029
0.058
0.087
0.120
0.170
0.290
0.440
0.580
1
0
0.44
1.47
1.40
1.30
1.23
(Y2)
(e)
推力调心滚子轴承
29000
─
─
1
轴承选用计算及其组合设计
§17-2 滚动轴承的结构、类型和代号
滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。 各零件的作用：
内圈：支撑轴；
装在机座或零件轴孔内；
外圈：支撑零件或轴系；
内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。
滚动体：滑动滚动；
保持架: 将滚动体分开。 滚动副的材料要求：
硬度和接触疲劳强度↑ 、耐磨性和冲击韧性↑ 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：61~65HRC。 工作表面需经磨削或抛光。
中
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2˚ ~3˚
主要承受径向载荷， 同时也能承受少量 轴向载荷。因为外 滚道表面是以轴承 中点为中心的球面， 故能调心。
表17-3 滚动轴承的主要类型和特性（续）
轴承名称、 类型及代号
结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差
主要特性和应用
调心滚 子轴承 20000C
能承受很大的径向载荷
绕此边线自行 倾斜
润滑剂和润滑装置
一、 润滑剂
作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。
液体润滑剂----润滑油
A、B两板之间充满了液体，B板静止，A板水 平移动速度为v。由于液体与金属表面的吸附
分类
半固体润滑剂----润滑脂 作用，A板表面的液体速度为v，而B板表面的 液体速度为0。两板之间的速度呈线性分布。
后置代号
或加
注：
代表字母；
代表数字
1. 前置代号----成套轴承分部件代号。 是轴承代号的基础，有三项 2. 基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。
类型代号 ----左起第一位，为0（双列角接触球轴承）
则省略。
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调心球轴承 10000
深沟球轴承主参数设计表
大于
大于
球直径/中心径 0.23
1、在上表中首先选择尺寸系列、轴承型号，自动查出内径、外径、宽度、尺寸系列，并根据轴向截面竖直、水平方向系 数自动算出最小、最大球直径，依次排列出最小、最大球直径之间的所有钢球规格，再选取中心径、球数、来依次计算相应的 填球角。并自动筛选出符合填球角要求的球直径供选择。再输入球直径，计算动、静截荷与国标额定动、静截荷相比较。 2、首先选取优先选中心径、优先选球数、优先选球直径来作为参考设计，如需另选其它的参数设计，可按如下步骤选取 。选取中心径时，首先选择最小中心径，从最多球数开始，依次减少球数，如筛选不到符合填球角要求的球直径，再调整中心 径，直到填球角符合要求，装配为“易装配、最佳、需加球”这3种状态。尽可能装配状态为“最佳”状态。“易散球、难装配 ”这2种状态是绝对不允许的。 3、上表中球直径、中心径、球数的选择仅仅是从轴承制造角度考虑的，最终确定还要计算该轴承的动、静载荷，反复调整 直到动、静载荷最接近国标GB/T276规定的基本额定载荷。 4、确定球直径后，从下表中自动查出与之相关的其它技术参数。
设计计算负荷 动载荷 系数 fc 59.3 动载荷 Cr(kN) 27.01 相比较
额定负荷 动载荷 Cr(kN) 27 数值 KN 0.01
设计计算负荷 静载荷 系数 fo 13.2 静载荷 Cor 15.21 相比较
额定负荷 静载荷 Cor 15.2 数值 KN 0.01
球直径/中心径 最佳值 0.19
+0.03 0 +0.03 0 +0.03 0 +0.03 0 +0.03 0 +0.03 0 +0.03 0 +0.03 0 +0.04 0 +0.04 0 +0.04 0 +0.04 0 +0.04 0 +0.04 0 +0.04 0
滚动轴承设计计算
（h）
通式
例6
6212轴承，承受径向力FR=5500N的平稳载荷，转速n=1250r/min，正常温度，试求寿命Lh 。
解： ∵纯径载 ∴P= FR=5500 N
C=47.8 KN
∵ 球轴承∴ ε= 3
查手册 ：
∵ 正常温度平稳载荷 ∴ fT=1； fP=1
例7：轴径 d=50 mm, 纯径向载荷FR=6000N,载荷平稳，常温下工作，转速 n=1250 r/min, 预期寿命L h= 5000h.试选择此轴承.
二、滚动轴承的应力分析
三、滚动轴承的失效形式和计算准则
一、滚动轴承的载荷分析
§2 滚动轴承的受力分析、失效和计算准则
1）向心轴承：
FR0max
在径向力Fr的作用下
深沟球 60000
圆柱 滚子 N0000
半圈滚动体受载
各滚动体受力不均 受的最大力为 FR0max
Fr
一、滚动轴承的载荷分析—
载荷平稳∴fP=1；常温 ∴fT=1； P=X FR +YFA =4×0.4+3.55×1.7=7.64kN
∴30204不适用
再选30304查手册C=33kN>C /=31.5KN,可以吗？ 不可以。∵此时e、x、Y、P值均发生了变化。
选轴承30304
查表：Cr =33 kN X=0.4 Y=2 e=0.3
二、轴承的寿命计算：
（r）
球轴承ε= 3
滚子轴承ε=10/ 3
且：载荷平稳;
常温 ＜1000C
可靠度90%;
对向心、向心推力轴承是纯径向力； 对推力轴承是纯轴向力。
C — 基本额定动载荷
P — 轴承所受动载荷
带座轴承轴设计及滑动方钢尺寸
（1） 在自由端使用顶端带销的止动螺钉的方法 轴受到热作用而产生伸长时，必须将轴或带座轴承安 装成能够在轴向自由移动。 转速较低时，自由端组件采用在轴上加工键槽，在轴 承上安装顶端带销的止动螺钉 （特殊记号G6） 的方法。将止 动螺钉顶端的销嵌入轴的键槽中，引导轴的轴向移动。 自由端组件在轴上加工键槽，使用顶端带销的止动螺 钉的结构图如图9.1所示。顶端带销的止动螺钉用键槽尺寸 如表9.7所示。 采用该方法时，自由端组件采用的轴的公差带推荐 h7。 轴的温度比轴承内圈的温度还高时，使用的轴应该采 用可以形成更大配合间隙的公差带。 另外采用这种方法的自由端组件，轴承内圈与轴的配 合面有时会产生磨蚀。为了防止磨蚀的发生，带座轴承安 装时，推荐在轴承内径面涂敷润滑脂。
9.2.2 带环形座轴承的安装孔
带环形座轴承作为自由端组件直接安装在底座的圆柱孔 中。 在一般的使用条件下，安装带环形座轴承的圆柱孔的公 差带选定为H7。轴和轴承在高温下使用时，底座的圆柱孔的 公差带选定为G7。 在有振动和冲击存在的用途中，推荐采用底座的圆柱孔 与带座轴承的配合间隙小的公差带。 安装带环形座轴承的底座的圆柱孔的尺寸公差如表9.8所 示。 表9.8 带环形座轴承安装用圆柱孔的尺寸公差 （推荐） 单位 µm
9.1.2 阶梯轴的尺寸
在轴向负荷大及存在激烈的振动 · 冲击的用途中使用圆 柱孔轴承时，采用阶梯轴并用螺母紧固轴承内圈。但是，轴 承组件上使用阶梯轴时，建议将轴承组件安装后，将阶梯轴 和端面之间在设计上留有2mm以上的间隙。 阶梯轴的轴肩直径及拐角的圆角半径如表9.6所示。 表9.6 阶梯轴的轴肩直径及拐角的圆角半径 （推荐）
单位 µm 轴的圆度及圆柱度的 允许值 （最大）
49
9 轴及底座的设计
滑动轴承的设计
滑动轴承的设计§ 1滑动轴承概述用于支撑旋转零件(转轴，心轴等)的装置通称为轴承。
按其承载方向的不同，轴承可分为：径向轴承Radial bearing：轴承上的反作用力与轴心线垂直的轴承称为径向轴承；推力轴承Thrust bearing：轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为推力轴承。
按轴承工作时的摩擦性质不同，轴承可分为：滑动轴承和滚动轴承。
滑动轴承，根据其相对运动的两表面间油膜形成原理的不同，还可分为:流体动力润滑轴承(简称动压轴承)(Hydrodynamic lubrication)流体静力润滑轴承(简称静压轴承)(Hydrostatic lubrication)。
本章主要讨论动压轴承。
和滚动轴承相比，滑动轴承具有承载能力高、抗振性好，工作平稳可靠，噪声小，寿命长等优点，它广泛用于内燃机、轧钢机、大型电机及仪表、雷达、天文望远镜等方面。
在动压轴承中，随着工作条件和润滑性能的变化，其滑动表面间的摩擦状态亦有所不同。
通常将其分为如下三种状态：1、完全液体摩擦完全液体摩擦状态(图8-1a)是指滑动轴承中相对滑动的两表面完全被润滑油膜所隔开，油膜有足够的厚度，消除了两摩擦表面的直接接触。
此时，只存在液体分子之间的摩擦，故摩擦系数很小(f =0.001～0.008)，显著地减少了摩擦和磨损。
2、边界摩擦当滑动轴承的两相对滑动表面有润滑油存在时，由于润滑油与摩擦表面的吸附作用，将在摩擦表面上形成一层极薄的边界油膜(图8-1b)，它能承受很高的压强而不破坏。
边界油膜的厚度比一微米还小，不足以将两摩擦表面分隔开，所以，相对滑动时，两摩擦表面微观的尖峰相遇就会把油膜划破，形成局部的金属直接接触，故这种状态称为边界摩擦状态。
一般而言，边界油膜可覆盖摩擦表面的大部分。
虽它不能像完全液体摩擦完全消除两摩擦表面间的直接接触，却可起着减轻磨损的作用。
这种状态的摩擦系数f =0.008～0.01。
3、干摩擦两摩擦表面间没有任何物质时的摩擦称为干摩擦状态(图8-1c)，在实际中，没有理想的干摩擦。
角接触球轴承设计计算稿
角接触球轴承计算机辅助设计计算稿====================================================================== 型号: 71860X2TN1内径 d = 300 外径 D = 380装配高T = 40 宽度 B = 27接触角alfa = 30°最小倒角rsmin = 2.1 r1smin= 1.1====================================================================== 序号计算公式结果(上偏差|下偏差) ====================================================================== ■主参数的确定钢球中心圆直径P ＝0.5*(d+D) 340钢球公称直径Dw'=KDw*(D-d) 26.988（来图）钢球个数Z=πDwp/Kz*Dw=29.74 (Kz=1.33) 取30■额定动负荷Cr(KN) 212当Dw≤25.4mmCr = 1.3fc(cosα)^0.7*Z^(2/3)*Dw^1.8当Dw >25.4mmCr = 1.3*3.647*fc*(cosα)^0.7*Z^(2/3)*Dw^1.4额定静负荷Cor的计算Cor = f0 * i * Z * Dw * Dw * Cosα (KN) 304■套圈的设计内圈滚道曲率半径Ri=fi*Dw 13.9 (+0.08|0)外圈滚道曲率半径Re=fe*Dw 14.17 (+0.08|0)内圈滚道直径di=P-Kpi*Dw Kpi=1.004019 312.904(±0.05)外圈滚道直径De=P+Kpe*Dw Kpe=1.0066987 367.168 (±0.05)内圈挡边直径d2=di+Kd*Dw 328.5 (0|-0.57)外圈挡边直径D2=De-Kd*Dw 351.5 (+0.57|0)内圈滚道中心至基准端面的距离ai:ai = 0.5*B+(Ri-0.5*Dw)sin(α)-2δ20.2 (±0.06)外圈滚道中心至基准端面的距离aeae = 0.5*B+(Re-0.5*Dw)sin(α)-2δ取20.2 (±0.06)δ:滚道位置的上偏差装配锁口高度t的计算t = 0.00053*De + 0.5*gmin+0.5*Ymax 0.45 (0|-0.06)■装配锁口高度的验算（参考）最小锁量应满足下式:Ymin = 2tmin - gmax 0.4最小锁量不得超过表10的规定■标志尺寸的计算外圈标志圆平均直径Dek:Dek=((D-2*r5max)+(D2max+2*r3max))/2 363标志平面有效宽度he:he=((D-2*r5max)-(D2max+2*r3max))/2 7.8■配套径向游隙和装配高的计算配套径向游隙g：gmax=2(Rimin+Remin-Dw)(1-cos(αmax)) αmax=34.464 0.38gmin=2(Rimax+Remax-Dw)(1-cos(αmin)) αmin=23.3554 0.22装配高极限尺寸按下式确定：Tmax=aimax+aemax-(Rimin+Remin-Dw)sin(αmin) 40.09Tmin=aimin+aemin-(Rimax+Remax-D w)sin(αmax) 39.52隔离块设计相邻两球中心距C1 35.540C=Dpw*sin(Pi/Z)外径Dc=0.9*Dw 24内径dc=(0.35～0.45)*Dw 10球兜直径Dcp=(0.8～0.9)*Dc 20.4 (±0.13)球兜曲率半径Rc=0.54*Dw 14.57 (+0.11|0)端面到Rc与dc交点的距离acac=SQR(Rc^2-dc^2/4)-SQR(Rc^2-Dcp^2/4) 3.281球进入兜孔的距离bcbc=0.5*Dw-SQR((Dw^2-dc^2/)4) 0.961隔离块宽度BcBc=C-Dw+2*ac+2*bc=17.14 17(±0.11)隔离块端面到球最远点的距离CpCp=Bc+Dw-ac-bc 39.8===================================================================角接触球轴承计算机辅助设计====================================================================== 型号: 71916ACM标准外形尺寸:轴承内径 d = 80轴承外径 D = 110内圈宽度 B = 16外圈宽度Cs = 16轴承装配高T = 16接触角角度angle=25轴承最小单向倒角rsmin=1r1smin=0.3====================================================================== 序号计算公式结果上偏差下偏差====================================================================== 1. 主参数的确定轴承的外形尺寸d、D、B、γsmin、γ1smin 以及接触角α应符合GB292的规定，γsmin、γ1smin最大尺寸极限应符合GB274的规定。
深沟球轴承设计计算
深沟球轴承设计计算深沟球轴承设计计算深沟球轴承设计计算Ⅰ.编制说明: 1.沟道曲率半径必须满足Rimax25 0.4 *100,200系列轴承,当D+ε1 >+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=Dcp sin 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±0.025) C1=Dcp sin 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≤ Dcp sin-(+S)cos sin-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0.8 1 1.2 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 公差±0.03 ±0.04 ±0.05 铆钉头直径Dm 公称尺寸 1.2 1.6 1.9 2.4 3.2 4 4.8 5.6 6.4 7.2 8 公差0 -0.2 0 -0.3 最小杆端直径d1min 0.74 0.93 1.13 1.41 1.9 2.37 2.87 3.37 3.87 4.5 5 有效杆长l 1 1.4 2 3 4 5 7 铆钉头高度H 公称尺寸0.6 0.8 0.95 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 公差±0.1 ±0.15 铆钉头对杆中心线同轴度0.05 0.1 半圆铆钉头半径SR 0.6 0.8 0.95 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 rmax 0.2 0.3 铆钉孔直径tc 公称尺寸0.8 1 1.2 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 公差0.15 0.08 0.2 0.1 两半保持架钢板厚2S 1 1.4 1.4 2 2 2.4 2 2.4 3 3 3 4 4 5 6 7 铆钉杆长度L 公称尺寸 2.8 3.2 3.2 4 4.2 4.8 4.8 4.8 6.7 7.3 7.8 8.8 9 11 11 15 公差0.2 注: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-1.349D r2-2.245r82 D2-1.345De Re2+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-1.349d r2-2.245r82 D2-1.345di Ri2+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+0.36388 Z (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=(πDw3 γ)/6 若材料密度γ=7.8 g/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)+dm2 e]/4} 若γ=7.8g/cm3 则Wm=24.5╳10-6{H2(3SR-H)/3+[d12(L-e)+dm2 e]/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16 mm D2 超过— 30 50 80 120 到30 50 80 120 180 D2公差0.084 0.1 0.12 0.14 0.16 2)外圈密封槽顶宽b1 按表17选取(公差±0.03) 表17 mm D 超过— 30 50 80 120 到30 50 80 120 180 b1公差0.7 0.8 0.9 1 1.2 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18 mm D 超过—30 50 80 120 到30 50 80 120 180 SH取值0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 δm1取值0.2 0.2 0.3 0.3 0.5 δm2取值0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 b公差0.084 0.1 0.12 0.14 0.16 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19 mm D 超过—30 50 80 120 到30 50 80 120 180 ε取值1 1 1.2 1.4 1.6 D3公差±0.042 ±0.05 ±0.06 ±0.07 ±0.08 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H25.4 mm Cr=3.647fc Z2/3Dw1.4 (N) 附表2 深沟球轴承的fc系数Dw/Dwp fc Dw/Dwp fc Dw/Dwp fc0.05 46.7 0.14 58.8 0.28 57.1 0.06 49.1 0.16 59.6 0.3 56 0.07 51.1 0.18 59.9 0.32 54.6 0.08 52.8 0.2 59.9 0.34 53.2 0.09 54.3 0.22 59.6 0.36 51.7 0.1 55.5 0.24 59 0.38 50 0.12 57.5 0.26 58.2 0.4 48.4 注：对于Dw/Dwp的中间值，其fc值可由线形内插值法求得。
球轴承设计计算(弹性接触理论)
0.2100 ρ 1Ⅱ
0.2520 1）接触面尺寸 2)接触应力 a 1.43 最大接触应力 b 0.264 P max(Mpa) a/b 5.43
P m(Mpa)
2591.2
2
3886.8 平均接触应力
钢球与滚道弹性趋近量δ 1 钢球与轴圈及钢球与座圈的弹性趋近量δ 3）弹性趋近量(mm) 0.02792 0.02792
轴承内部弹性接触理论
向心球轴承基本参数 钢球 沟道曲率半径 沟底直径 Z 9 ri 4.9054 内圈 DW 9.525 re 4.9530 外圈 fi fe 原始接触角α
36.48 55.53 *内圈接触面尺寸、接触应力及弹性趋近量 F（ρ ） ∑ρ 主曲率 0.955 0.2709 1）接触面尺寸 2)接触应力 a 2.215 最大接触应力 b 0.199
内圈
ρ 2Ⅰ -0.2039 ea 0.10197 π eaeb×10-3 2.926
ρ eb
2Ⅱ
0.960 0.955
0.0548 0.00914 eδ ×10-4 1.568
赫兹接触系数
注：本计算中设材料为钢，使用钢的弹性模量E和泊松比1/m，则ε E=1。
外圈
ρ 2Ⅰ -0.2019 ea 0.076774 π eaeb×10-3 2.5576
性接触理论
轴承型号 0.515 0.52 0 外径 内径 宽度 径向载荷Fr(KN) 最大承载钢球载荷Q（KN） 6206 62 30 16 5 2.778 F（ρ ）
0.950 输入量 输3 0.10660 0.10197
eb
0.009359 0.00893 0.00914
钢球
ρ 1Ⅰ 0.2100 ρ 1Ⅱ 0.2100
球轴承设计计算
5.滚动轴承的寿命
轴承的寿命值是离散性的。其Lmax可是是 Lmin的50~100倍，由如下因素决定，而与轴 承精度及性能并没有直接关系。 1.滚动轴承的硬度很高 2.其滚动接触特性，即接触应力大而且应力区 域很小 3.与滚动疲劳相关的零件（滚道和球）数量多
C L10 — 5 - 1) （ P 106 C Lh (5 2) 60n P
3/ 2
— 4 - 8) （
5.滚动轴承的寿命
轴承旋转中，轴承内部接触面的一部分像鱼鳞一 样突然脱落下来，这现象称之为疲劳剥落 （flaking)。发生疲劳剥落定位为轴承的寿命。
轴承的损坏归纳如下： 疲劳剥落=寿命 磨损 振动增大 摩擦力矩增大 咬粘 产生压痕 生锈，腐蚀 其他 轴承的寿命，仅适用于疲劳现象，可以 对寿命进行定量计算
1.84710 0.1821 2.77810
3 4
3 2
0.0207m m 20.7 m
（3）内外圈弹性趋近量
20.1m 20.7m 40.8m
2.内部游隙与原始接触角 1）径向游隙Gr与轴向游隙Ga的关系
2 Ga Gr 4 f i f e 1Dw
Q 2.778103 0.07677 3 1.90mm 0.1821
3
Q 2.77810 3 0.01060 0.263m m 0.1821
2a 3.80m m 2b 0.526m m
故接触椭圆长轴和短轴，分别为a.b的2倍
1.轴承内部的弹性接触理论 2）接触应力 最大接触应力
可靠度系数a1
可靠 度 Lna a1 90 L10a 1 95 L5a 0.62 96 L4a 0.53 97 L3a 0.44 98 L2a 0.33 99 L1a 0.21
最新深沟球轴承设计计算
深沟球轴承设计计算Ⅰ.编制说明:1.沟道曲率半径必须满足Rimax<0.52Dw,Remax<0.53Dw,且Rimax<Remin,取单向加公差。
2.外圈沟道直径De的名义尺寸一律加上轴承基本组径向游隙的平均值,即De=di+2Dw+U,U=(Umin+Umax)/2(见附表3),以提高装配率。
Ⅱ.适用范围:1.密封深沟球和带防尘盖深沟球轴承设计纳入本设计方法.适用于100,200,300系列轴承外径30~180mm的带单面或双面密封的接触式、非接触式密封深沟球轴承和带防尘盖的深沟球轴承.2.密封设计以外圈带密封槽、内圈光挡边的接触式密封球轴承为基础,非接触式密封球轴承的代号,在接触式密封球轴承代号后加:K,以资区别.例:180204表示接触式密封球轴承,180204K表示非接触式密封球轴承. Ⅲ.引用标准:1. GB/T 276-1994 滚动轴承深沟球轴承外形尺寸2. GB/T 274-2000 滚动轴承倒角尺寸最大值3. GB/T 7811—1999 滚动轴承参数符号4. GB/T 307.1-1994 滚动轴承向心轴承公差5. GB/T 308-2002 滚动轴承钢球6. GB/T 6391-1995 滚动轴承额定动载荷和额定寿命7. GB/T 7811-1999 滚动轴承参数符号8. JB/T 10239-2001 滚动轴承深沟球轴承卷边防尘盖技术条件9. JB/T 10239-2001 滚动轴承零件冲压保持架技术条件10. CSBTS TC98.56-1999 滚动轴承零件深沟和角接触球轴承套圈公差11. CSBTS TC98.58-1999 深沟和角接触球轴承套圈沟形公差12. CSBTS TC98.64-1999 深沟及角接触球轴承套圈沟道圆形偏差设计轴承型号：6020一. 轴承的基本(外形)尺寸的确定依据型号算d,查GB(GB 276-1994,GB 274-2000) 可知D、B、r1.轴承公称内径d=100.0(mm)2.轴承公称外径D=150.0(mm)3.轴承公称宽度T=24.0(mm)4.轴承单向最小倒角rsmin=1.5(mm)二、滚动体直径的设计1.钢球直径Dw按下式计算:Dw=Kw (D-d)Kw分档取值见表1,Dw的取值精度为0.001.计算出Dw后,应从表2中选取接近计算值的标准钢球尺寸.表1 Kw值直径系列100200300400d(mm)d≤350.24~0.300.24~0.310.25~0.320.28~0.3235＜d≤1200.30~0.320.30~0.320.30~0.330.30~0.3220＜d≤2400.29~0.320.28~0.320.29~0.320.25~0.30标准钢球直径Dw mm 见GB/T 308-2002 滚动轴承钢球2. 钢球与保持架中心圆直径DwpDwp=0.5 (D+d) Dwp 的取值精度为0.01 3. 球数 Z:Z=DwpDw /sin 21Φ+1 表2 Φ角限制条件 (上限)直径系列 100 200 300 400 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=fi Dw 外圈沟道曲率半径Re=fe Dw 内圈沟道曲率系数 fi ≈0.515 外圈沟道曲率系数 fe ≈0.525表3 Ri 及Re 的公差 mmDw 超过 - 6 10 18 24 30 40 50 到 6 10 18 24 30 40 50 60 公差0.030.040.060.090.120.140.180.222. 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 μmDw超过 2 6 10 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 到 610 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200umin 22355668 10 12 15 1818 20 25 umax13 13 18 20 20 20 23 28 30 36 41 48536171表4 di 与De 的公差 mmd超过 — 30 80 120 180 250 315 到30 80 120 180 250 315 500 di 及De 的公差±0.015±0.02±0.025±0.03±0.04±0.05±0.063. 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5 a 的公差 mmd超过 — 10 18 30 50 80 120 180 250 315 400 到1018305080120180250315400500a 的公差 ±0.015 ±0.02 ±0.025 ±0.03 ±0.04 ±0.045 ±0.05 ±0.06 ±0.065 ±0.07 ±0.084.套圈档边直径d2,D2(取值精度0.1): 内圈档边直径d2= d2=di+Kd Dw 外圈档边直径D2= D2=De-Kd Dw 表6 Kd 值直径系列 *100 *200,300 400 Kd0.35d ≤25 0.35 0.4d>25 0.4*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 mmd2,D2超过10 18 30 50 80120 180 250315400到 1830 50 80120180 250315400500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 -0.63d2 0.180.210.250.30.35 0.4 0.46 0.52 0.570.63引导挡边公差d2 -0.035 -0.045 -0.05 -0.06 -0.07 -0.08 -0.09 -0.1 -0.12 -0.12 d20.0350.0450.050.060.070.080.090.10.120.125. 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hwhw=2max)82max2()max2(rDrsD+--径标志中心圆直径DkDk=2max)82max2()max2(rDrsD++-径对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超过—305080120150200超过到到305080120150200—0.8 1.20.70.70.711——1.2 1.80.70.7111-1.51-1.5—1.83111-1.51-1.5 1.5-2 1.5-2—37— 1.5 1.522 2.5—710———2 2.53310————3344三.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9 S(Dw) 值直径系列 100 200 300 400Dw(mm) 4<Dw ≤35 4<Dw ≤45 5<Dw ≤45 45<Dw ≤55S(Dw)225.1174.3+Dw-1.25 5.03.6-Dw -0.04 5.05.8-Dw +0.15 5.05.8-Dw +0.4 表10 浪形保持架用冷轧钢板的标准厚度 mm0.5 0.6※ 0.7 0.8※1 1.2 1.5 2 2.53 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=Kc Dw表11 Kc 值直径系列100 200,300,400Kc0.480.45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 mmDc1 Dc Dcp 超过10 18 30 50 80 120 180 250 到18 30 50 80 120 180 250 315 公差Dc1.Dc ±0.055 ±0.065 ±0.08 ±0.095 ±0.11 ±0.125 ±0.145 ±0.16 Dcp ±0.025 ±0.054. 保持架兜窝的深度K(取值精度0.01) K=0.5Dw+ε c表13 εc 值、Rc 、K 的公差 mmDw 超过 — 6 10 14 18 24 32 40 50 到6 10 14 18 24 32 40 50 60 Rc 、K 的公差 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.1 0.1 0.12 0.14 εc 值0.040.050.060.070.08 0.10.1 0.12 0.145. 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-Dw sin cos -1DwK Rc Rc BcRc )285.0sin cos (21+-- 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ε mmDw超过 — 6 10 14 18 24 32 40 50 到6101418 2432405060 εmin 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.6 0.6 0.7 εmax0.6 0.7 0.811.2 1.4 1.6 1.82如超出εmax 时,可适当减小K,Rc,但减小后应满足 2K ≥Dw+ε c必须保证保持架不与套圈碰套,验算时应考虑:2max 2min 1d Dc ->2maxε+ε 1 2max min 2Dc D ->2maxε+ε 1 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≥0.46. 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=Dcp sinZ︒180 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±0.025) C1=Dcp sinZ︒90 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 ≤ Dcp sinZ ︒90-(2Dw +S)cos sin -1S Dw S +5.0 -2Dw–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 0.81 1.2 1.5 2 2.53 3.54 4.5 5 公差 ±0.03 ±0.04 ±0.05 铆钉头直径Dm公称尺寸 1.21.61.92.43.244.85.66.47.2 8 公差0 -0.20 -0.3最小杆端直径d1min0.74 0.93 1.131.411.92.372.873.373.874.5 5 有效杆长l 1 1.4 2 3 4 57铆钉头高度H公称尺寸 0.60.80.95 1.2 1.622.42.83.2 3.6 4 公差±0.1 ±0.15 铆钉头对杆中心线同轴度 0.050.1 半圆铆钉头半径SR0.6 0.8 0.95 1.2 1.622.42.83.2 3.6 4rmax0.20.3 铆钉孔直径tc公称尺寸 0.811.21.522.533.5 44.5 5 公差0.15 0.080.2 0.1两半保持架钢板厚2S 1 1.4 1.4 2 2 2.4 2 2.433 34 4567 铆钉杆长度L公称尺寸 2.8 3.2 3.2 4 4.2 4.8 4.8 4.8 6.7 7.3 7.8 8.8 9 11 11 15公差 0.2注: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(D 2-D22)B-1.349D r 2-2.245r82 D2-1.345De Re 2+0.6176Re 3 (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-1.349d r2-2.245r82 D2-1.345di Ri2+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+0.36388 Z (Rc+S/2)](Dc-Dc1)S╳10-6(kg) (若γ=7.8g/cm3) 尺寸代号见图074.钢球质量Ww=(πDw3γ)/6若材料密度γ=7.8 g/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)+dm2 e]/4}若γ=7.8g/cm3则Wm=24.5╳10-6{H2(3SR-H)/3+[d12(L-e)+dm2 e]/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16 mmD2超过—305080120到305080120180 D2公差0.0840.10.120.140.162)外圈密封槽顶宽b1 按表17选取(公差±0.03) 表17 mmD超过—305080120到305080120180 b1公差0.70.80.91 1.23)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+δm2SH: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18 mmD 超过—305080120到305080120180SH取值0.40.50.60.70.8δm1取值0.20.20.30.30.5δm2取值0.10.20.20.20.2 b公差0.0840.10.120.140.164)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19 mmD超过—305080120到305080120180ε取值11 1.2 1.4 1.6 D3公差±0.042±0.05±0.06±0.07±0.085)外圈密封槽底直径D4(取值精度0.1,公差同D3)D4=D3+b1-0.16)外圈密封槽压坡角αα=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20 mmD超过—80120到80120180 R1取值0.30.40.58)外圈沟位置尺寸ae对两端面的对称度按表21确定表21 mmD 超过—305080120到305080120180ae,ai对两端面的对称度±0.02±0.025±0.03±0.035±0.042.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22 mmd超过—18305080到183******** d2的公差-0.011-0.013-0.016-0.019-0.0223.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+δm3δm3:密封圈外径压缩量,按表23选取表23 mmD 超过—305080120到305080120180δm3取值0.080.10.120.140.16 Dm1的公差±0.042±0.05±0.06±0.07±0.082)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24 mmD 超过—305080120到305080120180Dm2的公差0.130.160.190.220.25 3)密封圈骨架定位直径Dm3(取值精度0.1,公差同Dm1) Dm3=D2-SH4)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25 mmD 超过—305080120到305080120180Rm1值 0.2 0.25 0.25 0.3 0.356)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26 mmD超过 — 30 50 80 120 到30 50 80 120 180 Bm1公差-0.07-0.084-0.1-0.12-0.148)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=b19)密封圈外径唇顶厚度Bm3(取值精度0.01,公差+0.1) Bm3=Bm2/210)密封圈骨架挂胶厚度Bm4 Bm4=δm211)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=Bm1Δ=Xm-XB=(B/2-Bm1-δm1)- 22)23()(Dwp dm Bs Bk --+ 式中Bk=K(保持架兜孔深),Bs=S(保持架钢板厚) dm3=d2+2 Bm5/3+ε1(ε 1 按表27选取)b. 当Δ<0.3时Bm5= B/2 -δm1- 22)23()(Dwp dm Bs Bk --+-0.3 表27mmd超过 — 18 30 50 80 到18305080120ε1取值0.70.9 1.1 1.4 1.712)密封圈内径处内唇,外唇尺寸Bm6,Bm7(取值精度0.1,公差按表28)Bm6=Bm7=Bm5/3表28 mmd 超过—18305080到183********Bm6,Bm7公差0.070.0840.10.120.14 13)密封圈内径dm1(取值精度0.1,公差按表29)dm1=d2+0.2+δm4δm4:密封间隙参数表29 mmd 超过—18305080到183********δm4取值0.10.20.30.40.5dm1公差0.110.130.160.190.2214)密封圈内径处减压槽直径dm2(取值精度0.1,公差同dm1)dm2=dm1+(2×Bm5)/315)密封圈内径处润滑脂引导斜坡直径dm3(取值精度0.1,公差按表30) dm3=dm2+δm5δm5:润滑脂引导斜坡直径参数表30 mmd 超过—18305080到183********δm5取值0.30.40.50.60.7dm3公差±0.055±0.065±0.08±0.095±0.11 16)密封圈内径处润滑脂引导斜坡角度β(公差±1°)β=45°17)标志、标志尺寸(取值精度0.1)密封轴承通常在密封圈上以模塑方式标志,并在密封圈模压成型时一次完成.标志中心圆直径DkDk=(Dm4+dm1)/2标志面宽度hwhw=(Dm4-dm1)/2标志字高可参考表8规定作适当放大.18)接触式密封轴承接触唇内径dm4(取值精度0.01,公差按表31,dm4=d2/(1+k)k:接触唇压缩量参数)表31 mmd超过—18305080到183******** k值0.010.0090.0080.0070.006 dm4公差0.070.0840.10.120.1419)密封圈接触唇减压圆弧半径Rm3(取值精度0.1)Rm3=(dm2-dm4)/84.密封圈骨架密封圈钢骨架采用08或10钢板制造,其厚度公差按GB708较高级精度确定.1)骨架定位尺寸DH(取值精度0.1,公差同Dm1)DH=Dm32)钢骨架板厚SH(按表32选取)表32 mmD超过—305080120到305080120180 SH值0.40.50.60.70.7 SH公差-0.05-0.06-0.07-0.08-0.083)钢骨架总厚度尺寸H(公差±0.1)H=2 SH3)钢骨架内径尺寸dH(取值精度0.1,公差按表33)dH=dm2+δm6δm6:骨架内径胶厚参数表33 mmd超过—18305080到183********δm6取值 1.2 1.5 1.82 2.5 dH公差0.110.130.160.190.225.带防尘盖深沟球轴承系深沟球轴承另一种变型,其与密封深沟球轴承的不同处在于以防尘盖置换了密封圈,因而其外圆、内圈、保持架和钢球均与相应的密封深沟球轴承相同.1)防尘盖外径尺寸DF(取值精度0.01,公差按表34)DF=D3-δF表34 mmD超过—305080120到305080120180 DF公差-0.065-0.08-0.1-0.12-0.105-0.117-0.142-0.174-0.207-0.245δF取值0.10.150.20.20.252)防尘盖内径尺寸dF(取值精度0.1,公差按表35)dF=d2+0.4+δm4(δm4按表29选取)表35 mmd超过—18305080到183******** dF公差0.070.080.10.120.143)防尘盖钢板厚SF,按表36选取表36 mmD超过—5080120到5080120180 SF取值0.20.30.30.4 SF公差-0.04-0.04-0.04-0.044)防尘盖卷边圆弧半径RF(取值精度0.1)RF=3 b1/4-SFb1按表17选取5)防尘盖卷边处宽度BF(取值精度0.1,公差-0.1)BF=2.678b16)防尘盖尺寸BF1(取值精度0.1,公差±0.1)BF1=b-SF-δm17)防尘盖翻边尺寸BF2(取值精度0.1,公差±0.1)BF2=3.5 SF8)防尘盖尺寸DF1(取值精度0.1,公差±0.1)DF1=DF-4(RF+SF)9)防尘盖尺寸DF2(取值精度0.1,公差±0.1)DF2=D2-2 SF10)防尘盖尺寸DF3(取值精度0.1,公差±0.1)DF3=DF2-2 BF111)防尘盖卷边圆周等分开槽数NF(取值精度0.1) NF=πDF/16 计算后按奇数圆整.12)防尘盖卷边圆周等分开槽宽度hFhF=4SF13)防尘盖卷边圆周等分开槽角度αF(公差±1°)αF=360°/NF14)防尘盖卷边圆周等分开槽圆弧半径RF1RF1=hF/2七．额定动载荷和额定静负荷按GB/T 6391-1995 滚动轴承额定动载荷和额定寿命 GB/T 4662-1993 滚动轴承额定静负荷1．径向基本额定动载荷轴承的基本额定动载荷Cr为：若Dw≤25.4 mm Cr=fc Z 2/3Dw1.8 (N)若Dw>25.4 mm Cr=3.647fc Z2/3Dw1.4 (N)附表2 深沟球轴承的fc系数Dw/Dwp fc Dw/Dwp fc Dw/Dwp fc0.0546.70.1458.80.2857.10.0649.10.1659.60.3560.0751.10.1859.90.3254.60.0852.80.259.90.3453.20.0954.30.2259.60.3651.70.155.50.24590.38500.1257.50.2658.20.448.4注：对于Dw/Dwp的中间值，其fc值可由线形内插值法求得。
三、轴承设计
目录三、轴承设计 (1)1、深沟球轴承的设计 (1)、外形尺寸 (1)、钢球设计 (1)、套圈设计 (2)、浪形保持架的设计 (4)、半圆头铆钉的设计 (7)、零件重量计算 (7)1.7 、图纸标注规则 (7)2、轮毂轴承的设计 (7)、客户提供的车身外形尺寸 (7)、轴承的结构 (8)23、轴承主要参数设计 (8)、基本额定动、静载荷的计算 (10)、修正寿命L na的计算 (10)、轮毂轴承设计与通用轴承设计的差异 (10)3、离合器分离轴承的设计 (11)、离合器分离轴承的设计要素 (11)、离合器分离轴承的设计与通用轴承设计的差异 (11)4、涨紧轮轴承的设计 (11)、涨紧轮轴承的设计要素 (11)、涨紧轮分离轴承设计与通用轴承设计的差异 (12)5、水泵轴连轴承的设计 (12)、水泵轴连轴承的设计要素 (12)、水泵轴连轴承设计与通用轴承设计的差异 (15)6、发电机单向皮带轮（OAP）的设计 (15)、发电机单向皮带轮（OAP）的设计要素 (16)、发电机单向皮带轮轴承设计与通用轴承设计的差异 (17)7、万向节的设计 (17)、十字轴万向节的设计要素 (17)、十字轴万向节轴承设计与通用轴承设计的差异 (17)8、球笼式万向节设计 (18)、球笼式万向节的设计要素 (18)、球笼式万向节轴承的设计与通用轴承设计的差异 (19)9、带座轴承设计 (19)、带座轴承的设计要素 (19)10、关节轴承设计 (21)、关节轴承的设计要素 (21)三、轴承设计1、深沟球轴承的设计1.1、外形尺寸1）、轴承的基本尺寸轴承公称内径d、轴承公称外径D、尺寸轴承公称宽度B按《GB/T 276滚动轴承深沟球轴承外形尺寸》的规定。
2）、装配倒角r1、r2按《GB/T 276滚动轴承深沟球轴承外形尺寸》的规定。
1.2、钢球设计1）、钢球直径D w：Dw=K w（D-d），取值的精度为。
为保证钢球不超出端面，考虑轴承宽度B，D w≤。
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6910轴承的设计计算过程
1．外形尺寸：
外径D ：φ72；内径d ：φ50；宽度C （B ）：12。
2．主参数的选取
2.1钢球直径约束：
)()(max min d D Dw d D K K w w -≤≤-
式中K w 按标准选取0.28～0.31，代入数值计算得：
6.1682.6≤≤Dw
2.2钢球组中心圆直径的约束
)(51.0)(5.0d D d D D wp +≤≤+代入数值计算得：
22.6261≤≤D wp
2.3钢球个数的约束：
1)
(sin 21)(sin 2180
1max 1+≤≤+--wp w wp w D D Z D D φ 式中：φmax 为最大填球角，按标准选取199º，Z 取整数。
由以上三个约束条件得：
D w =6.747 D wp =61 Z=16
2.4填球角φ
51.190)61/747.6(sin )116(2)(sin )1(211=-=-=--wp
w D D z φº
3额定载荷
3.1基本额定动载荷：
KN D Z f b C w c m r 5.14747.6164.753.18.1328.132=⨯⨯⨯==
3.2额定静载荷：
KN ZD f C w or 7.11747.6161.1622
0=⨯⨯== 4套圈设计
4.1沟道曲率半径R i ,R e （取值精度0.01）
R i =f i D w =0.515×6.747=3.47
R e =f e D w =0.525×6.747=3.54按标准与之最相近的一组R i ，R e : R i =3.46+0.04 0 R e =3.53+0.04 0
4.2沟道直径d i ，D e （取值精度0.001,允差按标准选±0.02） 253.54747.661=-=-=w wp i D D d
D e =d i +2D w +u
U=(U min +U max )/2代入数值得
De=d i +2D w +(U min +U max )/2=54.253+2×6.747+(0.008+0.020)
=67.761
4.3沟位置a
65.0==B a
a a a e i ==
4.4套圈挡边直径d 2,D 2(取值精度0.1)
w d i D K d d +=2
w d e D K D D -=2式中K d 值按标准选取0.3,代入数值得
3.56747.63.0253.542=⨯+=+=w d i D K d d
7.65747.63.0671.672=⨯-=-=w d e D K D D
允差按标准选取
d 2=56.3
0 -0.019 D2=65.7+0.12 0
4.5装配倒角r 及非装配倒角r8(按标准选取)
装配倒角r ：1.0
+0.3 -0.4 r8：0.3max 。
5.保持加的设计
5.1保持架钢板厚度S(取值精度0.1)
92.07.125.14
.2747.617.125.14.222=-+=-+=w D S 按标准板厚取0.8mm 。
5.2保持架中心圆直径D cp (取值精度0.001,允差按标准选取)
61==wp cp D D
5.3保持架宽度B c (取值精度0.1)
w c c D K B =式中K C 值按标准取0.48,代入公式得
2.3747.648.0=⨯=c B
5.4保持架外径D c 及内径D c1(取值精度0.1,允差按标准选取)
2.642.361=+=+=c cp c B D D
8.572.3611=-=-=c cp c B D D
最终D c =φ64.2±0.095, D c1=φ57.8±0.095
5.5保持架兜 孔深度K(取值精度0.01,允差按标准选取)
c w D K ξ+=5.0式中c ξ按标准取0.05,代入得K=3.42
由标准选取K=3.42+0.05 0
5.6保持架球兜内球面半径R c (取值精度0.01,允差按标准取+0.05 0
) 47.305.042.3max =+==K R c
5.7保持架径向窜动量ε
ε=)))285.0cos(sin (2sin(cos 85.01
1w
c c c c w C D K R R B R D B +----计算 εmax 时,R c 、K 取最大值，计算εmin 时，R c 、K 取最小值；而D w 、B c 取公称尺寸。
εmax =)747.6)47.352.3)52.322.385.0cos(sin 52.3(2sin(cos 747.62.385.011
+-⨯⨯⨯-⨯-- =68.0
εmax =)747
.6)42.347.3)47.322.385.0cos(sin 47.3(2sin(cos 747.62.385.011
+-⨯⨯⨯-⨯-- =37.0
5.8εmin 及εmax 不得超过标准规定，根据钢球尺寸查得
εmin =0.35,εmax =0.70由此可知设计符合窜动量要求。
5.9相邻两球兜（或铆钉孔）中心间距离C 0（取值精度0.001,允差为
±0.025）
901.1116180sin 61180sin 0=︒=︒=Z D C cp 5.10兜孔中心与相邻铆钉孔中心间距离C 1（取值精度0.001,允差为
±0.025）
979.516
90sin 6190sin 1=︒=︒=Z D C cp 5.11保持架兜孔之间的平面与球兜相交的圆角半径r c
保持架兜孔之间的平面与球兜必须圆角相交，圆角半径r c 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r c 应满足：
r c 3.02
)5.0cos(sin )2(90sin 1
--++-︒≤-m w w cp D S D S S D Z D
=3.026.1)8.0747.65.08.0cos(sin )8.02747.6(1690sin 611--+⨯+-︒- =7.0 所以r c 取0.5。
5.12 浪形保持架用半圆头铆钉的选取按标准。
6．形位公差的选取按企业标准。