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1、特大型满装交叉圆锥滚子轴承滚子半锥角的快速选取裴宏涛(洛阳轴承集团有限公司技术中心,河南洛阳471039)摘要:满装交叉圆锥滚子转盘轴承滚子半锥角的选取较为困难,本文将选取滚子半锥角的繁琐计算过程以查阅表格的方式予以简化,大大提高了设计效率。关键词:大型轴承;圆锥滚子轴承;转盘轴承;滚子;半锥角;选取中图分类号:TH133.33;TH123.1文献标识码:B文章编号:1000-3762(2004)01-0006-03符号说明ε满装滚子时滚道圆周总间隙滚子满装数量轴承内圈内径轴承外圈外径轴承总高度轴承外圈
2、高度轴承内圈高度内圈基准端面到外圈非基准端面的距离滚子半锥角圆锥滚子大端直径滚子组节圆直径dDTCBhZ特大型转盘轴承是一种能够同时承受较大的轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩等综合载荷的特殊结构轴承。一般情况下,转盘轴承均带有安装孔、润滑油孔和密封装置。交叉圆锥滚子转盘轴承与交叉圆柱滚子转盘轴承相比,除具有较高的静载荷能力外,因其具有预过盈能使轴承具有较大的支承刚度和较高的回转精度而被广泛应用于起重运输机械、采掘机械、建筑工程机械和港口机械等大型回转支承上。满装交叉圆锥滚子转盘轴承因可容纳的滚子数量较多,能
3、提供更大的静载荷能力和支承刚度,适用于低速重载工况下使用,φDwDwp收稿日期:2003-01-22最小油膜厚度装配对工作游隙影响量温度对工作游隙影响量载荷对工作游隙的影响量预紧调整量(封闭环)处理,取得了良好的效果,确定了最佳轴承原始游隙,如23038轴承为:150≤μ0≤200μm,由此滚动轴承游隙通过预紧调整后达到最佳工作游隙80≤μsp≤120μm后,使用寿命可达两年以上(以往为1.2年左右),可见这种方法是行之有效的。hmΔa、ΔiΔQ1、ΔQ2ΔRΔp4轴承游隙问题在<280精轧机减速机上的
4、实现滚动轴承游隙是实际使用当中尤为重要的参参考文献:1万长森.滚动轴承的分析方法M.北京:机械工业出版社,1987.徐灏,邱宣怀.机械设计手册(第四册)M.北京:机械工业出版社,1991.武俊生.提高轧机轴承寿命的技术J.轴承,1999(12):33-35.王正君.滚动轴承径向游隙的合理选择J.重型机()2数,也是受外界和内部因素制约较大的参数,上述仅仅对其部分影响因素进行了分析,对于不同的使用环境,部分因素会由次要变成主要,这里就轴系结构、轴承支承方式、轴的刚度等因素对轴承游隙的影响未进行描述。34是
5、一种高附加值产品。但是,满装交叉圆锥滚子转盘轴承设计时在选取合理的滚子直径后须保证滚道圆周总间隙ε处于合理的范围之内,而ε受滚子半锥角φ的影响很大,它们之间的函数关系较复杂,从而造成选取困难,往往经过多次计算才能找到满意的结果。本文通过分析各参数之间的关系,给出了一种快速选择滚子半锥角的方法。令ω=tanφ(1)cos(45°+φ)则MO2=0.5ωDwp=MO2·cosφ/sin45°AO2Dwptanφcosφ=2cos(45°+φ)·in45°s1结构特点和计算过程1.1结构特点满装交叉圆锥滚子转
6、盘轴承结构如图1所示,由外圈、内圈、滚子、密封圈和连接螺钉组成。外圈或内圈为两半结构,装配后由连接螺钉连接。相邻圆锥滚子呈十字交叉配置在滚道当中,所有球形端面朝向外滚道,两列内外滚道延长线和滚子中心线分别相交于轴承回转中心线,以使一半滚子承受一个方向的轴向载荷,相反方向的轴向载荷由另一半滚子承受。该类型轴承可在一定预载荷下形成负游隙,提高支承刚度和回转精度。2Dsin(φ)=2wpcos(45°+φ)AO2·cos(45°-φ)AN=2Dcos(45°-φ)sinφ=2wpcos(45°+φ)2D=ta
7、n(45°+φ)sinφwp2=2AN=2Dwptan(45°+φ)sinφDw令=2tan(45°+φ)sinφ(2)(3)KDwDw=KDDwpw式中滚子直径系数KDw计算滚子数量πDwpπDwpπ=ωZ=2MO2=2×0.5ωD(4)wpπ的最大偶数。Z取小于ω计算满装滚子时滚道圆周理论总间隙2MO2ε=Dwpsin[(Z-1)arsin()]-2MO2Dwp=Dwpsin[(Z-1)arcsinω]-ωDwp=Dwp{sin[(Z-1)arcsinω]-ω}(5)图1为了设计和制造方便,两个外滚
8、道之间的夹角通常取90°,与径向分别呈45°夹角。两个内滚道之间的夹角则为90°+4φ,与径向夹角分别为45°+2φ。O2为滚子节圆中心,OO2为滚子组节圆半径,Dwp=2OO2,两条外滚道延长线交点A在OO2上。O1为内、外滚道延长线与轴承回转中心线的交点,OO1为轴承回转中心线。做O2M⊥O1O2且与O1A相交于M点,N为滚子中心线与滚子大端面交点。1.2计算过程已知d、D、T、C、B、h,取Dwp=Kp(D+d),Kp=0.49～0.
