圆锥滚子轴承的滚子借用设计

情况下 ， 两轴承 中 Ｏ的差值小于 ２ ３ 回转中心 ／ 。０ ， 距 Ｋ 的差 值 小 于 ３ｍｍ， 就有 可 能做 到滚 子 直径 尺 寸的一致 ， 可以考虑滚子 的借用设计 。然后利 则
角、 外圈装配倒角等参数 的任意组合变换 ， 形成多 个 内组件和外 圈， 些 内组件 和外 圈间可 以任意 这 组合 ， 形成多个型号 的轴承。设计 中发现 ， 公制轴 承中的 ３００ ３２０ ３ １０ ３９０ ３００等特轻 、 ２０ ， ０ ，３０ ， ０ ， ０ ３ ２ ３ 超轻和轻宽系列轴承容易做 到同一系列的几个型 号同时借用一种滚子 ； 而在其他公制 系列 中滚子 借用情况较少。与公 制圆锥滚子轴承相 比， 英制
架 的基本 结 构 也 就 确 定 了 ， 由此 可 见 滚 子 的 基 本
丢 ｎ。 Ｄｓ ／ ｉ
（ ５ ）
（） ６
将 （） （） ３ ，５ 式代人 （ ） １ 式得
０ ＝ 丢 ｃｓ ０ Ｋ一 ｏ（ ２ ） ｓ 。 一 ／ｉ ｎ
通 常情 况下 ， 圆锥 滚 子 轴 承 的 ， 为一 标 Ｅ，
规格 ， 降低设计成本 ， 便于生产组织和管理。
图 １ 圆锥 滚 子 轴 承
（ 编辑 ： 温朝杰 ）
一
参考 文献 ：
［ ］ Ｈ ｒｓ ．Ｒ ｌｎ ｅｒ ｇＡ ａ ｓ ［ ．Ｎ ｗ Ｙ ｒ ： １ ａ ｉ Ｔ Ａ ｏｉｇＢ ａ ｎ ｎｌ ｉ Ｍ］ ｅ ｏ ｒ ｌ ｉ ｙｓ ｋ
Ｊ ｈ ｉ ｙ＆ Ｓ ｎ ，Ｉ ｃ ，２ ０ ． ｏ ｎＷ ｌ ｅ ｏ ｓ ｎ ． ０ １
直不变 ； 而滚针轴承接触疲劳寿命则随偏斜角 的增加急剧降低 。
参数在圆锥滚子轴承设计 中起着决定性 的作 用 ， 因此在圆锥滚子轴承 的设计 中， 在保证 内圈和保 持架结构合理 的情况 下 ， 对于新设计 的圆锥滚子 轴承 ， 可以考虑采用 已有规格 的圆锥滚子 ， 也就是
准值 ， 因此对于 圆锥 滚子轴承来讲 回转 中心距 为一 固定值 。由 （ ） ６ 式可 以看 出 ，０ 是 由 Ｋ， Ｄ 。 ， 和 决定的。由于被借用滚子 的直径 Ｄ 和半锥 角 为已知数值 ， 若两轴承的 和 相近 ， 那么两
断这两套轴承的滚子可以相互借用。 要 判 断滚 子 是 否 可 以通 用 ， 先 要 看 两轴 承 首
的公称 接触 角 Ｏ和 回转 中心距 Ｋ是否 接 近 。一般 Ｚ
在设计实践 中发现 ， 滚子 的借用 与否与轴承 公 称接 触 角和外 圈公 称 小 内径 有关 。同 一 系列 的
轴 承 ， 以 以一 个 基 本 型轴 承 为 基 础 ， 过 内径 、 可 通 外径 、 圈宽度 、 圈宽度 、 配 高、 内 外 装 内圈 装 配 倒
Ｅ ￣ ｅｒ ｇ １７ （０ ： ９ ｎ ｎ ｅ ｎ ，９ １ １ ） ２— ． ｉ
偏斜角 的增大而增大 ， 但其最大值 出现的深度一
直不 变 。 （ ）随着 滚 针 偏 斜 角 的增 大 ， 滚 动 接 触 疲 ２ 其
［ ］ Ｉａｎｄｓ Ｈ ｒｓ Ａ Ｎ ｗＦ ｔ ｕ ｉ ｄｌｏ ５ ｏｎｉｅ Ｅ， ａｒ Ａ． ｅ ａｉ ｅＬｆ Ｍｏｅ ｆ ｉＴ ｇ ｅ ｒ
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二Ｚ
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Ｂ ａ ｎ ０１ ， ｏ １ ｅｒ ｇ２ １ Ｎ ． １ ｉ
轴承
２ １ 年１ 期 ０１ １
４—５
圆锥滚子轴承 的滚子借 用设计
县 鹏 宇
（ 甘肃海林 中科科技股份有限公司 技术 中心 ， 肃 天水 甘 ７１１） ４０ ８
摘要 ： 了圆锥滚子轴 承的滚子借用设计 ， 介绍 滚子可 以借用的前提条件是两轴承 的回转 中心距 和公称接 触角应
圆锥滚源自文库子轴 承 的 系列 较 为 庞 大 ， 寸 范 围覆 盖 较 尺
用借用滚子的 ３个基本尺寸参数 （ 滚子 的大头直 径、 长度和半锥角 ） 对借用滚子轴承内圈和保持架
结构 进行 设 计 。通 常 情 况 下 ， 内 圈设 计 时 需 首 在
先保证 内圈大挡边具有一定 的强度 （ 一般情 况下 要保证 ‰ 为内圈宽度的 ０ １ ０ ２ 倍 ） 然后再 ．６— ．０ ， 判断各项约束条件 是否满足要求 ， 若各项结构参 数满 足要 求 ， 滚 子可 以借用 。 则 但是在一些非标 准轴承的设 计过程 中， 时 有
轴承 内圈大挡边 宽度 ０ 就 会相 近 ， 时可 初 步判 。 这
文 中所讲 的滚子 的借用 。滚子借用 的优点在于 ： （ ） 以利用 现有 规格 的滚 子 ， 而减 少 了滚 子 的 １可 从
规格 ；２ 可 以减少工装模 具 的投 入 ；３ 便 于现 （） （）
场 的生 产管 理 。
２０ （ ） ８—１ ． ０９ ６ ： ０
［ ］ Ｂａｄｅ ．Ｔ ｅＥｆ ｔ ｏ Ｍ ｓｌ ｎ ｅｔ ｎｔ ｉ ｆ ４ ｒｎｌｉ Ｊ ｈ ｆ ｃ ｆ ｉ ｉ ｍ ｎ ｅＬｆ ｏ ｎ ｅ ｓ ａｇ ｏ ｈ ｅ Ｃ ｌ ｄｉ ｌ ｏｅ ｅｒ ｇ［ ］ Ｂ ｌ ａｄＲ ｌ ｒ ｅｒ ｇ ｙ ｎｒ ａ Ｒ ｌｒＢ ａ ｎｓ Ｊ ． ａ ｎ ｏ ｅ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ｉ ｌ ｌ Ｂ ｉ
当相近 ， 然后利用借用滚子 的基本参数对轴承 内圈和保 持架进行 结构设 计 ， 果各结 构参数 均满足 约束条件 ， 如 则可 以进行滚子的借用 。 关键词 ： 圆锥 滚子轴承 ； 滚子 ； 借用 中图分类号 ：Ｈ１３ ３ ２ Ｔ ３ ．３ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：００— ７ ２ ２ １ ） １ ０ ０ １０ ３ ６ （０ １ １ — ０ ４—０ ２
为 了降低设 计成 本 ， 少滚 子 的规格 ， 可 以对滚 减 也
全； 因此 ， 其不同系列间滚子借用的情况较多。
子进行借用 ， 在这种情况下 ， 如果借用滚子轴承的 回转 中心距与基本型轴承 的回转 中心距不一致 ， 为了保证滚子的通用性 ， 就需要利用 （ ） ， ２ 式 对借 用滚子轴承的 Ｅ和 进行调整 ， 使两轴承 Ｋ值较 为接近， 然后 以借用滚子 的直径 、 长度 、 半锥 角为 基本设 计 参 数 ， 借 用 滚 子 的轴 承 内 圈 和保 持 架 对 进行设计 ， 保证其内部结构合理有效。
２ 借 用 分析
圆锥 滚子轴承 如图 １ 所示 ， 内圈大挡边 宽度 为
口 ＝Ｋ－ ｅｓ ， ０ ｐ ｏ
＝
（） １
Ｔ＋ Ｅ 。 ， ｃｔ
一
（） ２ （） ３
＝
２ 。
３ 结 束 语
滚子可 以借 用 的前 提 条 件是 两 轴 承 的 回转 中
心距和公称接触角应 当相近 ， 并需验算以借用滚子 的基本参数 为基础得到的轴承 内圈和保持架 的结 构参数 ， 如果各结构参数均满足约束条 件， 则滚子 可以借用。采取滚子的借用设计 ， 可以减少滚子的
符 号 说 明
口— — 内圈大 挡边 宽度 。 Ｄ —— 滚子 大头 直径 外 圈公 称小 内径
挡边 的距 离 （ 简称 “ 回转 中心距 ” ）
ｆ 滚子 总长 度 ——
卜
— —
轴承装 配 宽度
轴承公称接触角 圆锥滚子轴承内滚道半锥角
滚 子半 锥角
—
—
圆锥滚子轴承的回转 中心到内圈大
２ ０ １ １： ０ ９， ３ １—１ ． ４
３ 结论
（） １ 当滚针偏斜角和两端接触应力值达到一
定程 度 ， 滚针 轴 承 开 始 出 现 严 重 磨 损 ， 至 滚 针 甚 会 出现 断 裂 。表面 层 内最 大 Ｍｉ ｓ 力 随 着 滚 针 ｓ 应 ｅ
［ ］ 罗天宇 ， ３ 罗继伟． 圆柱滚 子的弹性趋近量 ［ ］ Ｊ．轴承 ，
收稿 日期 ：０ １ ６— ２ 修 回 日期 ：０ １ ０ ２ ２ １ —０ ０ ； ２ １ — ８— ６
ｐ ——圆锥滚子球基面的曲率半径
— —
由表 １可知 ， 面层 内最大 Ｍｉ ｓ 力 随着 滚 表 ｓ 应 ｅ 针偏斜 角 的增 大 而增 大 ， 其 最 大 值 出 现 的 深 度 但
１ 借 用 的意 义
对于圆锥滚 子轴 承 ， 常情 况下 其 内径、 通 外
径 、 配 宽度 、 称接 触 角 和外 圈公称 小 内径 为 给 装 公
滚 子大 端直 径 为
Ｄ ２ｓ 。 ＝ ｐ ｉ ｎ （） ４
则滚子球基面的曲率半径为
ｐ＝
定的基本技术参数 ， 在相关标准中均可查到 ； 而滚 子直径 、 滚子半锥角 、 滚子球基面 曲率半径 和滚子 长度为结构设 计参数 ， 需在轴承设计 中确定 。圆 锥滚子的这几个基本参数一旦 确定 ， 内圈和保 持
［ ］ Ｓｄｇｉ Ｊｌ ａｍａｉ ２ ａｅｈ Ｆ， ａ ｈ ｄ Ｂ，Ｓ ｃ ，ｔ ． ｅｉｗ ｌ ａ ｌ ｋＴＳ ｅ ａ Ａ Ｒ ｖ ａ １ ｅ
ｏ Ｒ ｉｎ ｏｔｃ Ｆ ｔ ｕ ［ ］ ｏｒａ ｏ ｒ ｏ ｇ ， ｆ ｏ ｉ Ｃ ｎａｔ ａ ｇｅ Ｊ ．Ｊｕｎｌ ｆＴｉ ｌ ｙ ｌｇ ｉ ｂｏ
Ｒｉ ｇ ｅｒ ｇＪ． ｏｒ ｆ ｒ ｏ ｇ， ９５ １７ ｏｉ ａｎ［ ］ Ｊｕ ａ ｏ Ｔｉ ｌ ｙ １８ ， ０ ： ｌ Ｂ ｉ ｎ ｎ ｂｏ ｌ
３ ７ —３ ８ ６ ７ ．
劳寿命急剧降低 。
（ 编辑 ： 温朝杰 ）
县鹏宇 ： 圆锥 滚子轴承的滚子借用设计
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