深沟球轴承设计方法

深沟球轴承设计方法

1外形尺寸

1.1轴承的基本尺寸d、D、B按GB/T 273.3的规定

1.2装配倒角r1、r2按GB/T 274的规定

2主参数的设计方法

2.1 钢球直径Dw Dw=Kw（D-d）取值精度0.001

为保证钢球不超出端面，要考虑轴承宽度B。

Kw取值见表1

表1 Kw值

2.1.1 常见钢球直径可查GB/T 308

2.1.2 计算出Dw后，应从中选取最接近计算值的标准钢球值，优先选非英制。

2.2 钢球中心圆直径P P=0.5（D+d）取值精度0.01

2.3 球数z

式中ψ为填球角，计算时按表2取值

表2 ψ值

2.4额定载荷的计算

2.5最后确定Dw、P、z的原则

2.5.1满足额定载荷的要求。

2.5.2应最大限度的通用化和标准化，对基本尺寸相同或相近的

承应尽可能采用相同的球径、球数。

2.5.3保证保持架不超出端面，对D≤200mm的1、2、3系列轴承要考虑安防尘

盖与密封圈的位置。优化设计时轴承兜孔顶点至端面的距离a b应满足如下要求：

D≥52～120 ，a b≥2 ； D≤50 ，a b≥1.50

D＞125～200，a b≥2.5。

2.5.4填球角ψ的合理性。大批生产并需自动装球的轴承ψ角宜取

186°左右，为了使z获得整数并控制ψ角，允许钢球中心径适当加大至最大不得大于P+0.03P。

2.6 实取填球角ψψ=2（z-1）sin-1 （Dw/P）

实取填球角ψ下限不得小于180°，上限应满足下列要求：

8、9、1系列ψ≤195° 2系列ψ≤194°

3系列ψ≤193° 4系列ψ≤192°

3套圈设计

3.1 内沟曲率半径Ri Ri≈0.515Dw

3.2 外沟曲率半径Re Re≈0.525Dw

Ri、Re取值精度0.01，允差见表3

表3 Ri和Re公差（上偏差）

3.3 内滚道直径di di=P-Dw

3.4 外滚道直径De De=P+Dw

di和De取值精度0.001，允差见表43

表4 di和De公差（±）

3.5 沟位置a a=a i=a e=B/2 a取值精度0.1，允差见表5

表5 a的公差（±）

3.6 外圈挡边直径D2 D2=De-Kd*Dw

3.7 内圈挡边直径d2 d2=di+Kd*Dw

D2、d2取值精度0.1，允差取IT11级。Kd值见表6

表6 Kd值

注：对采用带爪保持架的轴承，Kd值不得小于0.30。

3.8带止动槽的轴承，其外圈上止动槽的尺寸应符合GB/T305的规

定，其尺寸标准应按如下要求：

3.8.1 槽宽b：公称尺寸b=bmin

3.8.2 距离a：公称尺寸a=a max

3.8.3 槽底径D1：公称尺寸D1=D1max

3.8.4 倒角r0：公称尺寸r0=r0max

3.9 非装配倒角尺寸r3的尺寸及允差按表7选取

表7 内、外圈非装配倒角尺寸与公差

3.10标志

3.10.1轴承通常在外圈端面上标志，内圈不标志。

3.10.2标志等分

3.10.3标志平面有效宽度hw

hw=0.5[﹙D-2r1max径﹚-﹙D2max+2r3max﹚] 标志中心圆直径Dk

Dk=0.5[﹙D-2r1max径﹚+﹙D2max+2r3max﹚] 标志字体高hz根据hw、Dk按表8选取

表8 标志标准字体高hz

注：hz≥1时，Dk小数点后面一位数圆整为0或5。

4浪形保持架的设计

4.1 保持架钢板厚度S

保持架钢板厚度S、铆钉的尺寸及r c根据Dw从表9选取

表9 保持架钢板厚度S、铆钉的尺寸及r c

4.2保持架宽度Bc

Bc=Kc×Dw 其中Kc值按表10选取

表10 Kc值

注：对2、3、4系列，为了套料需要时，Kc允许在0.42-0.45内调整。

4.3 保持架中心圆直径Dcp Dcp=P

4.4 保持架外径Dc Dc =Dcp+Bc

4.5 保持架内径Dc1 Dc1=Dcp-Bc

Dcp取值精度0.01，Dc、Dc1取值精度0.1，允差见表11

表11 Dc、Dc1、Dcp允差

4.6 保持架兜窝的深度K

K=0.5Dw+ε c εc值按表12，K取值精度0.01

4.7保持架球兜内球面半径Rc

Rc=Kmax

若工艺条件允许，也可制造圆形兜孔Rc=K

表12 εc值、Rc、K的公差

4.7.1按上式计算的保持架尺寸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按下式计算（ε及表13的εmax、εmin仅供复核参考）：

计算εmax时，Rc、K取最大值；计算εmin时，Rc、K取最小值，而Dw、Bc用公称尺寸。计算得的εmax及εmin在表13规定的范围内。

表13 保持架径向窜动量ε

注：如果超出εmax时，可适当减小K、Rc，但减小后应满足2K≥Dw+εc。

4.7.2验算保持架是否与套圈接触，应满足如下关系式：

式中ε1为保持架与内、外圈挡边之间的间隙。

当Dw≤10mm时，ε≥0.2；

当Dw＞10mm时，ε≥0.2。

4.8 相邻两球兜（或铆钉孔）中心间距离C

C=Dcp×sin（180°/z）

4.9 兜孔与相邻的铆钉孔中心间距离C1

C1=Dcp×sin（90°/z）

C、C1取值精度0.001，允差±0.025。

4.10 保持架外球面过渡圆弧半径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应尽可能大，但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

0.5mm的平面，因此圆角r c应满足：

其中Dm是铆钉头直径，浪形保持架用半圆头铆钉选取。