高速轻载混合陶瓷球轴承锁口高的确定
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— —
外 圈沟 曲率 系数 内 圈沟 曲率 系数 外 圈沟 曲率 半径 ， ｍ ｍ
锁 口高 ， ｍｍ
ｔ Ａ ２ １＋Ａ ］＋（ ＋ 一１ １一 ＝ △ Ｅ［ （ △） ）（
—
—
．
ＣＳ 【 ） （ ＋ △ ） Ｉ ｆ Ｉ （ ） Ｏ０ Ｄ／１ Ａ ｒ＋ ｌ 。 ： １
Ａ ——材料受热膨胀系数 △ — —径 向游 隙减 小量 ， ｍ ｍ
△ — — 外 圈加热 前后 温差 ， ℃
装 配锁 口高 是 精 密 角 接 触 球 轴 承 的重 要 参 数 ，值 过 小 ， 承 运 输 、 装 过 程 中 容 易 散 套 ； ｔ 轴 安 ｔ 值 过 大 ， 承 热 压 装 配 时 容 易 磕 碰 伤 沟 道 及 球 轴
Ｇ— —径 向游 隙 ， ｍ ｍ
— —
ｒ ｉ —— 内圈沟 曲率 半径 ， ｍ ｍ
— —
ｙ ｍ —— 防止 碰 伤球 的最 大锁 量 ， ｍｍ
ｙｉ — 防止轴 承散 套 的最小 锁量 ， ｍ— ｍｍ
— —
接 触角 ， 。 （）
图 １ 角接 触 球 轴 承 锁 口高
下 —锁 口高偏差 ， — ｍｍ
摘要 ： 析了轴承材料 、 分 合套 温度 、 内部游隙及加工精度等对 混合陶瓷球轴承锁 口高 的影 响 ， 调整 了轴承锁 口高 的计算公式 ， 并通 过生产实际对调整后公式 的实用性进行 了验 证。 关键词 ： 混合 陶瓷球轴 承 ； 口高度 ； 锁 游隙
中图分类号 ：Ｈ１３ ３ １ Ｔ ３ ．３ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ０— ７ ２ ２ １ ） ８— ０ ９— ２ １０ ３ ６ （０ １ ０ ００ ０
此， 要想取相同的沟曲率系数
口高 进行 调整 。
， 必须对轴承锁
值 ， １ 式计算 的锁 口高见表 １ 用（ ） 。从表 １ 可以看 出， 等应 力设 计 时 ， 合 陶 瓷球 轴 承锁 口高 比全 钢 混
轴 承小 １３左 右 。 ／
收稿 日期 ：０ １ ０ ０ ； 回日期 ：０ １ ５— ５ ２ １ — ３— ９ 修 ２ １ —０ ０
２ 影 响 因素
２ １ 材料 ．
氮 化 硅 陶 瓷 的 硬 度 接 近 钢 的 ２ ５倍 ， ． 弹性 模 量是钢 的 １５倍 多 ， 陶瓷 球 的 弹 性模 量 大 而 使 ． 因
得 其 与沟道 的接 触 面积 减 小 ， ｅｔ 应 力增 大 。因 Ｈｒ ｚ
为， 由于球的材料不 同， 当其他设 计参数相 同时 ，
体。
为统 一 安 排 生 产 ， 高 效 率 ， 产 厂 家 在 设 提 生 计 、 产混 合 陶瓷球 轴承 时 ， 生 其沟 曲率 系 数 的 取 值 与全 钢 轴 承一 致 ， 果 发 现 混 合 陶 瓷 球 轴 承 结 工 作过 程 中 出现 振 动 大 、 声 高 ， 至 啸 叫 的 现 噪 甚 象 。拆 套后 发现 ， 口及 沟 道 有 压痕 ， 分 陶瓷 球 锁 部 有 轻微 磕碰 伤甚 至剥 落 现 象 。用 精 密 泰 勒仪 测 试 混合 陶瓷球 锁 口高 与全 钢 轴 承基 本 一 致 。分 析 认
符 号说 明
Ｅ —外 圈沟底 直径 ， ｍ — ｍ
１ 锁 口 高的 计 算
角 接触 球轴 承 沟道 最低 点 至 沟 道素 线 与 坡 素 线 交 点 的径 向距 离 即为 锁 １ ｔ也 叫坡 锁 量 ５高 ，
（ １， 图 ）
Ｄ — — 球径 ， ｍ ｍ
Ｄ 。—— 球组 节 圆直径 ， ｍ ｍ
・
１ ０・ 表 １ 等应力设计时锁 口高
轴 承型号
７ １Ａ ／ ４ ００ Ｃ Ｐ
《 轴承） ｏ １Ｎ ． ２ ｌ ． ｏ８
半 径 的加工 偏 差 可 压缩 为标 准偏 差 的 １２～２ ３ ／ ／，
ｔ
球 类型 钢 球 陶瓷球
ຫໍສະໝຸດ Baidu
｛
Ｏ． ３ ５ Ｏ． ５１ ０ ５ ． ５ ０． ２ ５
实 为 ７ ９ Ｃ。 ０— Ｏｃ 因此 ， △ ｌ 将 ＝１ ０ 代 入 （ ） 计 ０ １式
算 的 ｔ 相 对 于 实 际操 作 明显 偏 大 。又 由于 氮 化 值
此 时可 以不 必考 虑锁 口高 加工 偏 差 的影 响 ， （ ） 即 １ 式 中不必再 增 加偏 差补 偿值 下Ｉ 。于 是 （ ） 可 １式
以改 写为
０． ４ １ Ｏ １ ．Ｏ
７１Ａ ／ １４ ００ Ｃ ＨＱ Ｐ
２ ２ 合 套 时外 圈温 度 ．
（ ） 是传 统 的 角 接 触 球 轴 承 锁 口高 ｔ的计 １式 算 公式 ， 计算 时 △ 取 １０℃ 。而轴 承 在 室 温 下装 ０
混合 陶瓷 球 轴 承 的 锁 口高 应 小 于 全 钢 轴 承 。 因
．
此， 在等应力设计 中， 陶瓷球轴承的沟曲率系数 ，
应 适 当 减 小 ０—０ ３２。 例 如 角 接 触 球 轴 承 ．＿ ｊ ７ １Ａ ／ ４和 ７ １Ａ ／ Ｑ Ｐ ００ Ｃ Ｐ ００ Ｃ Ｈ １４分别 取 对应 的
！ ！ ＝ 兰 Ｑ Ｚ
轴承
２ Ｉ 年８ ０ １ 期
ＣＮ ４１—１ ４ ／ Ｈ Ｂ ａ ｉ ｇ２ １， ． １８ Ｔ ｅ ｒ ０１ Ｎｏ ８ ｎ
高速轻载 混合陶瓷 球轴承锁 口高 的确定
王 东峰 刘胜超 陈后 清 张伟 李雪峰 ， ， ， ，
（ ． 阳 轴研 科 技股 份 有 限公 司 ， 南 洛 阳 １洛 河 ４ １ ３ ；． 京 控 制 工 程 研 究 所 ， 京 １０ ９ ） ７０９２北 北 ０ １０
ｔ Ａ ２（ ＝ Ａ Ｅ［ １＋Ａ ］＋（ ＋ 一１ １一 △） ）（
ＣＳ ｔ ） （ Ｏ Ｄ ／ １＋Ａ Ｏ △ ）。 （） ５
配合套 时 ， 别 是 手 工 合 套 时 ， 于操 作 较 慢 、 特 由 加 热不均 等因素 ， 致加 热后 外 圈最 终 温度 偏 低 ， 导 △
外 圈沟 曲率 系数 内 圈沟 曲率 系数 外 圈沟 曲率 半径 ， ｍ ｍ
锁 口高 ， ｍｍ
ｔ Ａ ２ １＋Ａ ］＋（ ＋ 一１ １一 ＝ △ Ｅ［ （ △） ）（
—
—
．
ＣＳ 【 ） （ ＋ △ ） Ｉ ｆ Ｉ （ ） Ｏ０ Ｄ／１ Ａ ｒ＋ ｌ 。 ： １
Ａ ——材料受热膨胀系数 △ — —径 向游 隙减 小量 ， ｍ ｍ
△ — — 外 圈加热 前后 温差 ， ℃
装 配锁 口高 是 精 密 角 接 触 球 轴 承 的重 要 参 数 ，值 过 小 ， 承 运 输 、 装 过 程 中 容 易 散 套 ； ｔ 轴 安 ｔ 值 过 大 ， 承 热 压 装 配 时 容 易 磕 碰 伤 沟 道 及 球 轴
Ｇ— —径 向游 隙 ， ｍ ｍ
— —
ｒ ｉ —— 内圈沟 曲率 半径 ， ｍ ｍ
— —
ｙ ｍ —— 防止 碰 伤球 的最 大锁 量 ， ｍｍ
ｙｉ — 防止轴 承散 套 的最小 锁量 ， ｍ— ｍｍ
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接 触角 ， 。 （）
图 １ 角接 触 球 轴 承 锁 口高
下 —锁 口高偏差 ， — ｍｍ
摘要 ： 析了轴承材料 、 分 合套 温度 、 内部游隙及加工精度等对 混合陶瓷球轴承锁 口高 的影 响 ， 调整 了轴承锁 口高 的计算公式 ， 并通 过生产实际对调整后公式 的实用性进行 了验 证。 关键词 ： 混合 陶瓷球轴 承 ； 口高度 ； 锁 游隙
中图分类号 ：Ｈ１３ ３ １ Ｔ ３ ．３ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ０— ７ ２ ２ １ ） ８— ０ ９— ２ １０ ３ ６ （０ １ ０ ００ ０
此， 要想取相同的沟曲率系数
口高 进行 调整 。
， 必须对轴承锁
值 ， １ 式计算 的锁 口高见表 １ 用（ ） 。从表 １ 可以看 出， 等应 力设 计 时 ， 合 陶 瓷球 轴 承锁 口高 比全 钢 混
轴 承小 １３左 右 。 ／
收稿 日期 ：０ １ ０ ０ ； 回日期 ：０ １ ５— ５ ２ １ — ３— ９ 修 ２ １ —０ ０
２ 影 响 因素
２ １ 材料 ．
氮 化 硅 陶 瓷 的 硬 度 接 近 钢 的 ２ ５倍 ， ． 弹性 模 量是钢 的 １５倍 多 ， 陶瓷 球 的 弹 性模 量 大 而 使 ． 因
得 其 与沟道 的接 触 面积 减 小 ， ｅｔ 应 力增 大 。因 Ｈｒ ｚ
为， 由于球的材料不 同， 当其他设 计参数相 同时 ，
体。
为统 一 安 排 生 产 ， 高 效 率 ， 产 厂 家 在 设 提 生 计 、 产混 合 陶瓷球 轴承 时 ， 生 其沟 曲率 系 数 的 取 值 与全 钢 轴 承一 致 ， 果 发 现 混 合 陶 瓷 球 轴 承 结 工 作过 程 中 出现 振 动 大 、 声 高 ， 至 啸 叫 的 现 噪 甚 象 。拆 套后 发现 ， 口及 沟 道 有 压痕 ， 分 陶瓷 球 锁 部 有 轻微 磕碰 伤甚 至剥 落 现 象 。用 精 密 泰 勒仪 测 试 混合 陶瓷球 锁 口高 与全 钢 轴 承基 本 一 致 。分 析 认
符 号说 明
Ｅ —外 圈沟底 直径 ， ｍ — ｍ
１ 锁 口 高的 计 算
角 接触 球轴 承 沟道 最低 点 至 沟 道素 线 与 坡 素 线 交 点 的径 向距 离 即为 锁 １ ｔ也 叫坡 锁 量 ５高 ，
（ １， 图 ）
Ｄ — — 球径 ， ｍ ｍ
Ｄ 。—— 球组 节 圆直径 ， ｍ ｍ
・
１ ０・ 表 １ 等应力设计时锁 口高
轴 承型号
７ １Ａ ／ ４ ００ Ｃ Ｐ
《 轴承） ｏ １Ｎ ． ２ ｌ ． ｏ８
半 径 的加工 偏 差 可 压缩 为标 准偏 差 的 １２～２ ３ ／ ／，
ｔ
球 类型 钢 球 陶瓷球
ຫໍສະໝຸດ Baidu
｛
Ｏ． ３ ５ Ｏ． ５１ ０ ５ ． ５ ０． ２ ５
实 为 ７ ９ Ｃ。 ０— Ｏｃ 因此 ， △ ｌ 将 ＝１ ０ 代 入 （ ） 计 ０ １式
算 的 ｔ 相 对 于 实 际操 作 明显 偏 大 。又 由于 氮 化 值
此 时可 以不 必考 虑锁 口高 加工 偏 差 的影 响 ， （ ） 即 １ 式 中不必再 增 加偏 差补 偿值 下Ｉ 。于 是 （ ） 可 １式
以改 写为
０． ４ １ Ｏ １ ．Ｏ
７１Ａ ／ １４ ００ Ｃ ＨＱ Ｐ
２ ２ 合 套 时外 圈温 度 ．
（ ） 是传 统 的 角 接 触 球 轴 承 锁 口高 ｔ的计 １式 算 公式 ， 计算 时 △ 取 １０℃ 。而轴 承 在 室 温 下装 ０
混合 陶瓷 球 轴 承 的 锁 口高 应 小 于 全 钢 轴 承 。 因
．
此， 在等应力设计 中， 陶瓷球轴承的沟曲率系数 ，
应 适 当 减 小 ０—０ ３２。 例 如 角 接 触 球 轴 承 ．＿ ｊ ７ １Ａ ／ ４和 ７ １Ａ ／ Ｑ Ｐ ００ Ｃ Ｐ ００ Ｃ Ｈ １４分别 取 对应 的
！ ！ ＝ 兰 Ｑ Ｚ
轴承
２ Ｉ 年８ ０ １ 期
ＣＮ ４１—１ ４ ／ Ｈ Ｂ ａ ｉ ｇ２ １， ． １８ Ｔ ｅ ｒ ０１ Ｎｏ ８ ｎ
高速轻载 混合陶瓷 球轴承锁 口高 的确定
王 东峰 刘胜超 陈后 清 张伟 李雪峰 ， ， ， ，
（ ． 阳 轴研 科 技股 份 有 限公 司 ， 南 洛 阳 １洛 河 ４ １ ３ ；． 京 控 制 工 程 研 究 所 ， 京 １０ ９ ） ７０９２北 北 ０ １０
ｔ Ａ ２（ ＝ Ａ Ｅ［ １＋Ａ ］＋（ ＋ 一１ １一 △） ）（
ＣＳ ｔ ） （ Ｏ Ｄ ／ １＋Ａ Ｏ △ ）。 （） ５
配合套 时 ， 别 是 手 工 合 套 时 ， 于操 作 较 慢 、 特 由 加 热不均 等因素 ， 致加 热后 外 圈最 终 温度 偏 低 ， 导 △