无保持架圆柱滚子轴承在STR中桥主锥上的应用.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.12.015无保持架圆柱滚子轴承在STR中桥主锥上的应用周彬，郭婵，王纯，刘剑（陕西汉德车桥有限公司，陕西西安710201）摘要：文章对无保持架圆柱滚子轴承在STR中桥主锥上的应用进行了强度计算、结构优化和装车验证，结果表明：无保持架圆柱滚子轴承可以有效较低采购成本、提高轴承的承载能力和使用寿命。关键词：圆柱滚子轴承；无保持架；承载能力；寿命中图分类号：U463.55文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)12-44-02Ma

2、intainsacylindricalrollerbearingintheSTRtinthemainapplicationsofconeZhouBin,GuoChan,WangChun,LiuJian（ShaanxiHandeAxleCo.Ltd.,ShaanxiXi'an710201）Abstract:ThispapermaintainsacylindricalrollerbearingintheSTRtinthemainapplicationsofconestrengthcalculation,s

3、tructureoptimizationandloadingtest;theresultsshowedthatnocagecylindricalrollerbearingcaneffectivelyreduce-procurementcosts,improvethebearingcapacityandservicelife.Keywords:cylindricalrollerbearing;nocage;bearingcapacity;lifeCLCNO.:U463.55DocumentCode:AA

4、rticleID:1671-7988(2016)12-44-02低产品成本、提高轴承承载能力和使用寿命。引言1、新旧结构的对比主减速器是驱动桥上一个重要的传动部件，其功能主要是传递扭矩并减速增扭，它的可靠性是驱动桥一个重要指标1.1标准结构[1][2]。STR中桥主动锥齿轮采用悬臂式支承方式，其中，圆柱标准结构的NU314轴承如图1最小有效壁厚只有滚子轴承仅承受径向力，一对圆锥滚子轴承承受部分径向力3.4mm，越程槽偏大，止动槽底部结构未做要求，然而在实和全部的轴向力。STR中桥在使用过程中，常发生主

5、动锥齿际生产中部分轴承的止动槽根部呈现出直角过渡如图2，从轮支承轴承破坏的故障，为此，非常有必要对主锥的支承轴而在止动槽根部易产生应力集中，导致轴承外圈断裂失效。承进行综合分析，以提高主锥的支承刚性。STR中桥主锥的圆柱滚子轴承由于受轴承座结构的限制，采用了外圈带止动槽的标准轴承，但在实际使用过程中，由于止动槽底至越程槽的距离过小，强度不足，轴承易于卡簧槽处断裂，并且轴承的有效壁厚较小，额定载荷过小，轴承滚子及内圈易出现点蚀剥落。结合这些失效特征，将标准图1标准结构的NU314图2卡簧槽根部呈直角结构

6、的圆柱滚子轴承优化为满滚子无保持架圆柱滚子轴承，1.2第一次结构优化在增大最小有效壁厚的基础上提高轴承的额定载荷，从而降NU314轴承在第一次改进时，对轴承的外圈壁厚进行了改进，把标准设计的NU314轴承的滚动体改小如图3，以牺作者简介：周彬，就职于陕西汉德车桥有限公司。45汽车实用技术2016年第12期牲轴承的承载力来加强止动槽处强度，止动槽处强度虽得到载荷增加了25.4%。了加强，但是轴承疲劳失效剥落如图4的现象却更加严重，2.1.2轴承的寿命明显是由轴承的额定动载荷降低所造成的。由轴承的基本额定

7、寿命公式：式中：P——当量动载荷；C——额定动载荷；ε——寿命指数，滚子轴承，ε=10/3由上式可知，当轴承额定载荷提高时，轴承寿命也会相应提高。则此时L10增加（227/181）10/3=2.13倍，即寿命相应提高2.13倍。2.1.3轴承止动槽结构图3第一次优化结构如图6所示：●将NU314外圈止动槽的深度从原来的4毫米，改为3.4mm，滚道处越程槽深度设计为最大0.5mm，使轴承的外圈有效厚度增加。●止动槽根部由R1.0-1.5改为R1.75，使得止动槽根部图4轴承内圈疲劳点蚀剥落呈圆滑过渡，减

8、少应力集中。1.3第二次结构优化由于第一次优化的结构降低了轴承的额定载荷，使得轴承内圈越易疲劳失效，点蚀剥落。因此，将NU314设计为满[3]滚子结构如图5，增加滚子数量，并将最小有效壁厚增加至7.43min，止动槽根部呈圆滑过渡，使轴承的额定动载荷增加，从而使轴承的抗疲劳性能得到加强，提高轴承寿命。图6止动槽局部结构图2.2装车验证效果截止2015年年底（取改进后3年的有效数据），无保持架满滚子圆柱滚子轴承自2012年1月批量切换至今，2012年生产的