深沟球轴承优化设计.ppt

主讲:李尚勇内容简介一、概述一、概述二、优化设计方法深沟球轴承优化设计的特点：网格法简介：网格法简介(2)：三、深沟球轴承优化设计主要参数约束条件形成网格点判断点是否符合条件求最大值及对应点四、结构及结构参数设计2、深沟球轴承填球角研究2、深沟球轴承填球角研究2、深沟球轴承填球角研究2、深沟球轴承填球角研究2、深沟球轴承填球角研究3、外圈带游隙设计4、内外沟道不等曲率设计5、挡边高度设计5、挡边高度设计6、保持架设计6、保持架设计6、保持架设计6、保持架设计五、密封轴承设计密封轴承设计的原则是：保证在基础轴承上，安装上密封圈或防尘盖后，其密封空间为最大
这受很多因素制约，主要有三个：
1.外圈密封槽止口最小厚度，一般取0.5mm
2.外圈密封槽底处套圈最小壁厚，不小于[0.09（D-d）-1]
3.保持架与密封圈内径唇部最小距离不小于0.3mm2、外圈密封槽与密封圈外径唇部设计(1)2、外圈密封槽与密封圈外径唇部设计(2)2、外圈密封槽与密封圈外径唇部设计(3)3、内圈挡边与密封圈内径唇部设计(1)3、内圈挡边与密封圈内径唇部设计(2)接触式密封轴承内圈唇部的典型结构a是传统的密封结构，以前为世界各国采用，目前SKF公司仍采用此结构。此结构采用圆弧式径轴向联合贴压式密封，密封面磨加工，接触压力小，密封可靠。缺点是对轴向游隙、公差较为敏感，而且外界磨粒性介质易造成对密封唇的磨损，多一个圆弧加工面
b是NSK公司采用的密封结构。优点：它采用两个非接触唇加一个接触唇，密封间隙长，具有动压效果；接触唇亦为侧向贴压式密封，接触压力小，密封效果特别好。缺点：对密封槽精度要求高，密封唇磨损快。
c是FAG公司采用的结构，采用径向贴压式密封，密封可靠，密封面磨加工精度高，比a、b两种结构少一个加工面，节约费用，并避开了轴向游隙的影响。缺点：接触压力大，为此在密封唇部开有减压槽。但是外界磨粒性介质会集存在减压槽内，对裸露的唇部造成磨损。优化设计采用d结构。

它具有c结构的优点，避免了其缺点。在接触唇外侧增加了一个非接触唇和一个润滑脂滞留槽，加长了密封间隙，提高了密封效果，避免了磨粒性介质对接触唇的磨损。接触唇与挡边之间的压缩量由接触参量系数K确定，压缩量范围是0.1～0.8mm。
另外，润滑脂引导角β一般取为30°～60°，其作用是引导润滑脂流动，防止脂的泄漏。4、金属防尘盖的设计(1)卷边防尘盖装配成型前后结构示意图1外卷边成型时所需长度的确定4、金属防尘盖的设计(4)防尘盖卷边圆处防尘盖宽度的理论计算公式为：D
4、金属防尘盖的设计(7)为了防止装配时防尘盖外径与密封槽止口发生干涉，便于自动装配，优化设计的防尘盖外径DF与密封槽止口之间留有间隙，给出DF=D3-δF，DF允差及δF取值见下表4、金属防尘盖的设计（9）5、填脂量的计算5、填脂量的计算5、填脂量的计算六、设计举例◎沟道直径
内圈沟道直径di：

外圈沟道直径De：

其中：
平均游隙：

◎沟位置a
◎套圈挡边直径
内圈挡边直径d2：

外圈挡边直径D2：◎标志、标志尺寸
◎保持架钢板厚度S◎保持架中心圆直径DCP◎验算径向窜动量
算得的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，应在0.2～0.8范围内:满足要求◎相邻两球兜中心间距离C◎铆钉选取2、带密封圈深沟球轴承设计a外圈设计取◎外圈沟位置尺寸ae对两端面的对称度选取。

ae的对称度为0.06b内圈设计
除内圈沟位置尺寸ai和内圈挡边直径d2公差外，其余各部尺寸与深沟球轴承完全相同。接触式与非接触式密封轴承的内圈相同。
◎内圈沟位置尺寸ai对两端面的对称度与同型号外圈的对称度相同
ai的对称度为0.06

◎内圈挡边直径d2c密封圈设计◎密封圈外径唇顶厚度Bm3◎密封圈骨架挂胶厚度Bm4◎密封圈内径dm1◎标志、标志尺寸◎接触式密封轴承接触内径dm4◎骨架定位尺寸DH3、带防尘盖深沟球轴承设计◎防尘盖尺寸BF1◎防尘盖尺寸DF3◎防尘盖卷边圆周等分开槽圆弧半径RF1七、深沟球轴承发展趋势影响滚动轴承振动的因素国内、外低噪声轴承设计水平的对比为了最大限度的保持轴承的继承性，绝大多数型号的中、小型轴承主参数保持不变，少数型号的轴承由于考虑到密封结构、密封净空间等因素，可以对其主参数进行调整，对于有特殊要求的轴承，主参数需要重新设计3套圈设计4保持架设计椭圆通过点b压缩保持架钢球径向游动量：适当压缩保持架钢球径向游动量可以降低轴承的异常声，但游动量过小，又会使轴承旋转不灵活。标准JB/T10337-2002（冲压保持架补充技术条件）中所规定的中心圆直径允差为±0.025mm，但在实际生产中往往不能保证。在低噪声深沟球轴承的设计中应严格按照标准进行设计生产。
c采用宽保持架设计：于内外圈挡边高的降低，KC