專利名稱：一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承及其長壽命設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械作業(yè)領(lǐng)域，是一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承及其長壽命設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
雙列圓錐滾子軸承該軸承有一個(gè)外圈兩個(gè)內(nèi)圈，兩內(nèi)圈之間有一隔圈，改變隔圈厚度可調(diào)整游隙，可同時(shí)承受徑向載荷與雙向軸向載荷，可在軸承游隙范圍內(nèi)限制軸或外殼的雙向軸向位移，廣泛的應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向輪。這類雙列圓錐滾子軸承通常的設(shè)計(jì)方法是:1、軸承的游隙在0.08-0.20mm范圍內(nèi)；2、軸承內(nèi)圈擋邊為錐面或弧面形狀；3、軸承的滾子球基面半徑按設(shè)計(jì)手冊為0.95*錐面母線長度。這種設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于車輛轉(zhuǎn)向輪軸承是存在以下問題:1、由于轉(zhuǎn)向輪軸承外圈受到頻繁的較大的扭矩，需要軸承有較大的剛性，而軸承的剛性大小取決于軸承的內(nèi)部游隙，用常規(guī)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的游隙用于轉(zhuǎn)向輪時(shí)，剛性不足，造成軸承滾道面上一點(diǎn)受力，應(yīng)力明顯增大，軸承很快在受力點(diǎn)產(chǎn)生疲勞剝落，使整套軸承失效。2、軸承擋邊與滾子基面之間是滑動(dòng)摩擦，因此，這兩個(gè)面之間油膜的形成和油膜厚度對(duì)軸承壽命至關(guān)重要。按常規(guī)設(shè)計(jì)方法，兩個(gè)面基本上是面與面接觸不利于油膜的形成,造成摩擦力矩大,溫升高。3、對(duì)于轉(zhuǎn)向軸承由于內(nèi)圈和外圈的不同心，滾子導(dǎo)入時(shí)滾子旋轉(zhuǎn)時(shí)球基面是在內(nèi)圈的擋邊面與倒角接觸棱上行駛，造成滾子將內(nèi)圈擋邊啃傷導(dǎo)致軸承失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承及其長壽命設(shè)計(jì)方法，它解決了以下問題:(I)現(xiàn)有軸承游隙用于轉(zhuǎn)向輪時(shí)，剛性不足，造成軸承滾道面上一點(diǎn)受力，應(yīng)力明顯增大，軸承很快在受力點(diǎn)產(chǎn)生疲勞剝落，使整套軸承失效；(2)軸承擋邊與滾子基面是面與面接觸不利于油膜的形成，造成摩擦力矩大，溫升高的問題；(3)轉(zhuǎn)向軸承由于內(nèi)圈和外圈的不同心，滾子導(dǎo)入時(shí)滾子旋轉(zhuǎn)時(shí)球基面是在內(nèi)圈的擋邊面與倒角接觸棱上行駛，造成滾子將內(nèi)圈擋邊啃傷導(dǎo)致軸承失效。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，包括內(nèi)圈、外圈、圓錐滾子、保持架和密封裝置，其特征在于:軸承的游隙為0.04-0.08mm，在內(nèi)圈的大擋邊和倒角之間設(shè)置有用于消除因內(nèi)、外圈不同心造成滾子基面在內(nèi)圈和倒角連接處的棱上行駛的過渡平臺(tái)，圓錐滾子的滾子球基面半徑為:
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，包括內(nèi)圈、外圈、圓錐滾子、保持架和密封裝置，其特征在于:軸承的游隙為0.04-0.12mm，在內(nèi)圈的大擋邊和倒角之間設(shè)置有用于消除因內(nèi)、外圈不同心造成滾子基面在內(nèi)圈和倒角連接處的棱上行駛的過渡平臺(tái)，圓錐滾子的滾子球基面半徑為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，其特征在于:所述的過渡平臺(tái)的寬度為0.2^0.4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，其特征在于:所述的過渡平臺(tái)的寬度為0.3mm。
4.一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承長壽命設(shè)計(jì)方法，所述雙列圓錐滾子軸承包括內(nèi)圈、外圈、圓錐滾子、保持架和密封裝置，其特征在于:軸承游隙在正常的游隙的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)減小50%-60%，在內(nèi)圈的大擋邊和倒角之間設(shè)計(jì)用于消除因內(nèi)、外圈不同心造成滾子基面在內(nèi)圈和倒角連接處的棱上行駛的過渡平臺(tái)，使?jié)L子平穩(wěn)導(dǎo)入內(nèi)圈大擋邊面，合理設(shè)計(jì)圓錐滾子的滾子球基面半徑和大擋邊與滾子球基面接觸凸度，使?jié)L子球基面和大擋邊面呈點(diǎn)接觸、并且接觸點(diǎn)在大擋邊的中點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承長壽命設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述的過渡平臺(tái)的寬度為0.2^0.4_。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承長壽命設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述的過渡平臺(tái)的寬度為0.3_。
7.根據(jù)權(quán)利要求4飛任一項(xiàng)所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承長壽命設(shè)計(jì)方法，其特征在于: 所述的滾子球基面半徑的設(shè)計(jì): 設(shè)O點(diǎn)為滾子球錐面滾道頂點(diǎn)，A為大擋邊與內(nèi)圈滾道的交點(diǎn)，則OA=P 0，設(shè)O’點(diǎn)為滾子球基面的球心，B點(diǎn)為滾子球基面與大擋邊的切點(diǎn)，則O’B為滾子球基面半徑，則O，B 丄 AG， 過O’點(diǎn)做O’ B的垂線與OA交于C點(diǎn)，過C點(diǎn)做AG的垂線與AG交于E點(diǎn)，則:ΑΒ=ΑΕ+ΕΒ=ΑΕ+0’ C，(I) AE=CE.ctg 廣 EAO=O' B.ctg Θ = p ’ ctg Θ , (2) 在Λ O’ OC中，Z O’ OC為滾子球半角，且ZOOC=(p，Z O，CO= Z BOA= Θ，OC=OA-CA=P O-P，/sin θ， 根據(jù)正弦定理:
全文摘要
本發(fā)明是一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承及其長壽命設(shè)計(jì)方法，所述的用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承包括內(nèi)圈、外圈、圓錐滾子、保持架和密封裝置，其中，軸承游隙在正常的游隙的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)減小50%-60%，在內(nèi)圈的大擋邊和倒角之間設(shè)計(jì)用于消除因圈、外圈不同心造成滾子基面在內(nèi)圈和倒角連接處的棱上行駛的過渡平臺(tái)，使?jié)L子平穩(wěn)導(dǎo)入內(nèi)圈大擋邊面，合理設(shè)計(jì)圓錐滾子的滾子球基面半徑和大擋邊與滾子球基面接觸凸度，使?jié)L子球基面和大擋邊面呈點(diǎn)接觸、并且接觸點(diǎn)在大擋邊的中點(diǎn)。本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，合理設(shè)計(jì)滾子球基面半徑，使?jié)L子球基面和大擋邊面呈點(diǎn)接觸，減少摩擦力矩，軸承壽命提高了一倍以上。
文檔編號(hào)F16C19/38GK103089806SQ20131003840
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者田俊英, 商錦海, 徐濤 申請人:煙臺(tái)光洋精密軸承有限公司