工程机械车桥专用圆柱滚子轴承的设计

发布时间：2020-09-11 23:42

　　随着工程机械向轻型化、多功能和高可靠性的发展趋势,对配套轴承的要求也越来越高,要求配套轴承结构紧凑、运转平稳、载荷容量大、长寿命、可靠和重量轻。无外圈满装薄壁双列圆柱滚子轴承用于工程机械车桥行星轮传动,是近几年发展起来的一种新型支撑结构。德国INA、瑞典SKF等知名轴承公司已经开发并批量生产此类工程机械车桥专用轴承。现在国内只有为数不多的厂家用其为工程机械车桥配套,但均为小批量试制,未形成批量生产,而且性能也不够稳定。为此有必要对该类轴承进行设计分析,掌握该类轴承的设计方法,提高国产配套轴承的自主开发能力,满足国产化配套。本文根据工程机械车桥行星轮传动机构的工作原理及轴承的安装部位、工况条件和性能要求,以RSL185012专用轴承的额定动载荷为目标函数,利用MATLAB优化工具箱对主参数进行了优化设计,使主参数达到最优。对轴承圆周间隙、周向间隙以及轴承的径向游隙等结构参数进行了设计。在进行轴承径向工作游隙设计时,从理论上分析了影响滚动轴承径向工作游隙的主要因素,给出轴承径向工作游隙的计算公式并进行了计算,克服了传统的通过定性分析选用推荐值的方法确定轴承径向工作游隙的局限性,使结构设计参数更为合理。在薄壁套圈的加工过程中,为减小加工变形采取了有效的工艺措施并制定了合理的车削加工与磨削加工工艺流程。为了减小或消除滚子与滚道接触的边缘应力集中,采用了带凸度的滚子。在分析了直母线型滚子、圆弧全凸型滚子、圆弧修正线型滚子和对数母线型滚子四种凸型滚子在减小边缘应力集中上的优缺点的基础上,选择了对数凸型滚子,并合理地确定了滚子的凸度量,最大限度地降低了滚子和内外圈接触引起的边缘应力集中,提高了轴承的承载能力和使用寿命。最后对研制的轴承样品进行了成品检测和装机试验考核。成品检测结果表明,轴承成品精度指标均满足设计要求。由德纳(无锡)技术有限公司对研制的轴承样品进行了装车试验,结果表明,设计研发的工程机械车桥专用圆柱滚子轴承完全满足车桥行星减速器的使用要求。
【学位单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH133.33
【部分图文】：

原理图,行星机构,传动系统,原理图

图 1-1 行星机构传动系统原理图Fig.1-1 Schematic diagram of planetary bodies Transmission车桥减速器行星机构的工作原理如下[14]：高速端）传动轴通过太阳轮1Z 传递扭矩给行星齿轮传递给第二级齿轮3Z ，减速后输出。行星轮的n。轴承安装于行星齿轮内孔中，因此，轴承的自转相同，即1 2n = n = 331r / min。轴承内圈带双挡边和装一个弹簧卡圈和两个挡圈。轴承通过内圈中挡边上孔中轴向定位，两个挡圈起着轴向限位的作用，行星道，如图1-2所示。

示意图,轴承安装,部位,示意图

在中挡边上安装一个弹簧卡圈和两个挡圈。轴承通过内圈中挡边上的弹性挡圈在行星齿轮的内孔中轴向定位，两个挡圈起着轴向限位的作用，行星齿轮内孔表面为轴承的外滚道，如图1-2所示。

双列圆柱滚子轴承,薄壁,外圈,滚子

1-滚子；2-挡圈；3-弹性挡圈；4-纸筒；5-内圈图 1-3 无外圈满装薄壁双列圆柱滚子轴承 No outer ring filled thin-walled double-row cylindrical roller bear斜的能力承的滚子和滚道母线形状均为直线时，受重载时，滚子两端过早地产生疲劳磨损而引起失效，直接影响了。为避免产生这种边缘应力集中现象，应对轴承滚子度的滚子对偏斜具有一定的调整能力[15]。在当量载动载荷时，单列轴承偏斜误差不应超过 4′；对双列斜误差要比单列满装圆柱滚子轴承的偏斜误差更小。双列满装圆柱滚子轴承中将产生附加的力矩载荷，轴承过早失效。的主要内容

【参考文献】