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四列圆柱滚子轴承的径向游隙设计


一 《轴 承 》



叫 产 品 设 计 与应 用 卜

四 列 圆柱 滚 子 轴承 的径 向游 隙设 计
洛 阳 轴承 研 究所 杨晓蔚 ①

,







,

四 列 圆柱滚 子轴承作 为轧机专 用轴承

,

则是 在 确 定 好 工 作 游 隙 的 基 础 上 反 求 出 五 个相 适 配 的原始 游 隙


,

径 向游 隙 是 其 应 用 特 性 设 计 中的 一 个 重 要 内 容 在 重 载 长 寿 命 高 旋 转 精 度 和 高 径 向刚
度 的要 求 下 径 向游 隙应 尽 可 能 的 小 但 在 高 速 耐 冲击 过 盈 配 合和 便 于 换 辊 的 要 求 下
。 、 、
,

。 。











一 工 作游隙的 确 定
若仅 追求 疲劳 寿命 滚 子 轴 承 的工 作游 隙略 小 于 零 最 为理 想 试 验 证 明 采 用 适 度 的
负 游 隙 使 轴 承 的分 布 参 数 疲 劳 寿命可提高 约
。 。

,

,

径 向 游 隙 又 必 须 适 度 的 大 因 此 四 列 圆 柱滚 子轴 承 的径 向游 隙设 计 是 一个 两难 选 择 问

,

,

,


,

,





,





但 是 由 于 受 其 他适

在 设 计 与应 用 中 一 般 按 照 轴 承 的 安 装

,

用性 要 求 的制 约 四 列 圆柱 滚 子 轴 承 的 工 作
,

使 用 环 节 或 状 态 将 径 向 游 隙分 为原 始 或 初
,

游 隙一 般 必 须大 于 零



始 游 隙 安 装 或剩余 游 隙和 工 作 或有效
游隙 原始游隙




长期 的应 用 经 验证 明 四 列 圆柱 滚子 轴
承 的典 型 载 荷分 布 区 为

。 。

,

是 指轴承 成 品 的合套游 是 指轴承安 装于 轴和 座 后的 是 指轴承 处于 稳定运 转 状
‘二





,

最佳
’ ,

隙 安装游隙




载荷分布 区 为


,
,




由公 式

游隙 工作游隙 要因素 系为



可分 别求得



态 时 的 游 隙 计 入 使 游 隙 发 生 变 化 的两 个 主 差使游 隙减小





过盈 配合使游 隙减小

,

内部 温

根 据 以 下 已 考 虑 了 弹性 变形 影 响 的 公 式


可得

叭。



执‘





之 问的关 式中



?



,











,



,





,









,

一祝


一 一 一





铸。

,

一 山



双,

十 汀

,







,

— 列滚子数量 个 一 — 子 有效 长度 滚 —载 荷 分 布 参 数 的 函 数 —见 表
,

一 列 滚 子 的 径 向载 荷

,

,

,

其值

设 计 游 隙 的 目的 就 在 于 使 轴 承 获 得 一
,



个 较 佳的 工 作 游 隙






而设计游隙的过程
编者注

,

若 设 轴 承 径 向载荷 为
。 乙
?



径 向载 荷 分 布 积 分 其 值 见 表
, ,





,

,







代入





,

①作 者 系 产 品 部 部 长 高 级 工 程 师
?

?



《轴 承 》



,


社,

,

可得 四 列 圆柱滚 子 轴 承

式中

尸,

的 最 佳 工 作 游 隙计 算 公 式 为

一 刁 “
?

乙扩

?



由此

,

— 承 公 称外 径 轴 — 承 公 称 内径 轴 —四 列 圆 柱 滚 子 轴 承 由 于 内 部 可得
,

滚 子 总 体 内径

,

,

温 差 而 引起 的 游 隙 减 量 的 计 算 式 为

,


,

函数值
’ ,


,


尸,







竺于卫








十 引





三 配合对游隙




减 量 的 影响

一 一
,

四 列 圆柱 滚 子 轴 承 与 轧 辊 均 为过 盈 配

合 且 过 盈 量 较 大 这 是 由于 重 载条 件 所 决 定 的 一 般 规 定 为 当 轴 承 内径 蕊 轧辊 辊 颈 的 配 合 公 差 带 为 时 为
,
,


,


,

,




和 时 为




按 照 一般 技术规 范 四 列 圆柱 滚 子 轴 承

二 温差对游隙 减 量 的 影响
因为滚 动 体 的温 度难 以 测 量 推 算 也较
,



的 尺 寸 公 差 包 括 内径 公 差 均 按 因而 可 得 内 圈与辊 颈 的配 合过 盈 量 所示


级要求
乃‘
,

,

如表

复杂 所 以 一般 认为其与 内圈的温 度相 同 因
,



由于 过 盈 配 合 而 导 致 的 游 隙 减 小 量 可 按 下式计 算


此 轴 承 工 作 时 由于 内 圈 滚 动 体较 外 圈 温
, ,



度 高 而 引起 的 游 隙 减 小 量 可 按 下 式 计 算



一价




式中 盯
,




线膨胀 系数


,

?



或 及 式中


瓦」

巧、

—度

内圈和 滚 动体 与外 圈的温
,




,

内圈滚道直径


,

直 —滚 子 轴 承 的 内 部 温 差 四 列 圆柱
,

外 圈滚道



,

四 计 算 实例
,

根据轧


四 列 圆柱 滚子 轴 承
,

,

,



机 的 润 滑 和 冷 却条 件 不 同 一 般 为 渭 一
℃ 若 外 圈滚 道 直 径
。 。


,





非确 知 也 可按下

,


,

,





式进行计算


,

为基 本额 定








一 二





动载荷


甲一

,







,







从 二

鲤土萝

将 以 上 数据代入 相关 公式 可 得

,

《轴 承 》




棍颈 公 差 带
超过

级 内径 公 差 与 辊 颈 的 配 合 过 盈 量
廿

轴承 内径

名义 过 盈
到 最小 最大 最小





最大

最小

最大



子 轴 承 必 须 以 一 定 的工 作 游 隙和 较 紧 的过 盈
拟,



?

一‘

。 ’

?

乙二“

?

配 合 粗适 应 再 加 之 内 部 温 差 的 影 响 决 定 了
,

,

一 月

“ 。

该 种 轴 承 应 采 用较 大 原 始 径 向游 隙 这 一 应 用 特性
,


一 。

在 四 列 圆柱 滚 子轴 承 的径 向游 隙 设 计


中 对于 常规条件 多选 用 功


,

或者

标准 游


隙组 对 于 特殊 用 途 则可 选 用 介 于
, ,





之 间 的特殊 游 隙组 以 充分 发 挥 轴 承 的使 用 性能






不,










杨晓 蔚 轧机 用 四 列 圆 柱 滚 子 轴 承 设 计 要 点 轴


扛 。 扭

卜 川




,



角 田 和 雄 等 滚 动 轴 承 工 程学 贵 阳 贵 州 省 机 械 研 究所





余 俊 滚 动 轴承 计 算 北 京 高 等 教 育 出 版


,



?

滚 动轴 承 产 品 样 本 洛 阳 轴 承 研 究 所
?

,



根 据

从。

的 计 算 数 值

,

查 标 准 可 知
,

等 轧 机 轴 承 讲 座 资料
收稿 日期
一 一

轴承需采用 组 游隙 即



编李 张葵 耳

五 小结
在 轧机 工 况 的 特 定 要 求下 四 列 圆柱 滚
,



《轴 承 》













杨 晓蔚 四 列 圆 柱 滚 子 轴 承 的 径 向 游 隙 设 计 轴

,

介 绍 日 本 清水 株 式 会社 生 产 的 紧 钉 浪 型 保 持 架
的 制造 工 艺 模 具 设 备 以 及 检 测 方 法 等
、 、 。

附图





四 列 圆柱 滚子 轴承 是 轧 机 专 用轴 承 在 轧 机 工 况

,

叙词 浪型保持架

制造

工艺

模具

检测

的 特 定 要求 下 该类 轴 承 必须 以 一 定 的 工 作 游 隙 和 较
,

紧 的过 盈 配 合 相 适 应



介 绍 了工 作 游 隙 的 计 算 公 式


,

李 襄黔 导磁 体 辅助 钢球锉板 高频感 应表 面 淬 火 轴承
,

以 及 内部 温 差 和 配 合 对 游 隙 减 量 影 响 的 什 算 公 式



从 而 可求 出 一 个相 适 合 的 原 始 游 隙
文献 计

附表

个 参考
,

,

采 用 导 磁 体 辅 助 表 面 淬 火 能 减 少 磁 力 线逸 散 损 失 提 高 感 应 器 的效 率


,





它 具 有 节 电 显著 大 幅 度 提




叙 词 轧机轴 承

圆柱滚子轴 承

径 向 游隙



高 工 件 寿 命 和 降 低成 本 等优 点

钢球锉 板表面淬 火

中采 用 这 种方 法 经 济 效 益 明 显
叙词 导磁体

,



附图

幅 表

,





钢球

锉板

高频 感 应 器

表面

陈 孟 月 汽 车 水泵轴 连 轴 承 的保持 架 结构 轴 承
叙 词 汽 车轴 承
,

,

淬火
官震 利用

水泵轴 承

保 持架

结构

能 耗 制 动代 替 刹 车 线 圈 轴 承
杀 车机 构

,

程 晓 鸣 谈 仁 年 串联 组 合 型 推 力 圆 柱 滚 子 轴 承
的设 计 轴承
,

叙词 磨床
,



申联组 合 型 口 柱 滚 子轴 承 是 用 于 平 行 双 螺 杆 挤
出 机 的 一 种止 推 轴 承 组 介 绍 了 主 要 部 件 的设 计 要
,

袁新 生 杨 巧 玲 王 伯栋 独联 体 铁 路 车 辆 轴 箱 轴
,

承 材 料 及 热 处 理 质量 分 析 轴 承
,

,



点 并 说 明 了 其 应 用 特点
叙 词 挤 出机

,



附图

幅 参考 文献
圆柱滚子轴承

,


设计


通 过 对 独联 体 铁 路 车 辆 轴 箱 轴 承 样 品 的 解 剖 分

推 力轴 承


析 结果 表 明 该 类轴 承 的外 圈 挡 圈 和 滚 子 均 采 用




钢 制 造 并进 行 了马 氏体 全 淬
国 内尚无 相 应钢 种 表 面 淬 火 处 理 钢 中氧 含 量
。 。

,

王 景哲 王梅娟



钢球 精 研 板 材 质 和 铸 造
、 、

透 处理 内圈用钢 为
并进 行 整 体 感 应 加 热

工艺 试验 轴 承

,

介绍 了

,




钢 球精 研 板 的 材 质 孕 育 剂 和 铸 其精 研 试 验 板 经 生 产 实 践 证 实
,





,

纯 度较 差
,



显 微 组 织 及 硬 度均 匀 一

造工艺 的试验 过程

附图

幅 表

,

个 参考 文 献
铁 路轴 承





它 的表 面 质 量 和 几 何精 度 均 符 合 技 术 要 求 基 体 组 织

叙 词 独联 体

材料

热处理

化学

柔 韧耐 磨 硬 度 均 匀 适 中 钢 球 研 磨 质 量 高 并 可 提
,



,

,

成分

显 微组 织

高效 率

写左 右



附图

幅 表





叙 词 精研板

金 相组 织

铸造

孕 育剂

王 国 军 连 志 敏 锌 铭 合 金 组 合 保 持架铆 接 强 度

分析 轴 承

,



李 茂 龙 钢 球加工机床 固 定 板 压 力 中心 偏移量 的
计 算 轴承
,

通 过 对 锌 铝 合 金 组 合 保 持 架 铆接 强 度 的 拉 伸 试

验 并与 黄 铜 保 持 架 的 轴 向 拉 伸 强 度 进 行 比 较 探 讨
,

通 过对 有关 数 学 模 型 要 点 的 分析 介 绍 了机 床 固

该 种 保 持架 替 代 黄 铜 保持 架 的可 行 性
, ,



试 验 结果 表

定 板 压 力 中心 偏 移 量 的计 算 方 法 并 编 制 了 计 算 程 序


,

明 锌 铝 合 金 组 合 保持 架 的 轴 向拉 伸 强 度 低 于 黄 铜 保

附图

幅 参考 文 献 磨 球机





持 架 其 轴 向拉 伸 破 坏 形 式 主 要 是 铆 头 滑 脱 和 断 裂 调整
计 算程 序 要 提 高 其 铆接 强 度 必 须 在 工 艺 上 进 行 改 进
,


,

叙词 钢 球

压力

附图

幅 表

,







威 日 本 紧钉 浪 型 保 持架 的制 造 工 艺 轴 承


,

叙词 锌合金

保持 架

拉 伸性 能 下 转第


? ?


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