某副变速器双列圆锥滚子轴承设计应用.pdf

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1、·设计开发·某副变速器双列圆锥滚子轴承设计应用吴荣华赫建勇罗义建(中国第一汽车股份有限公司技术中心，长春130011)【摘要】结合本公司全新开发的一款大扭矩、长寿命、高可靠性、铝合金壳体变速器，研究副变速器双列圆锥滚子轴承配合、游隙、预紧和寿命之间的联系，提出轴承结构的优化设计方案，计算各温度下轴承安装配合的游隙变化，利用传统方法和应力积分法对比分析轴承疲劳寿命，并获得了合理的轴承配合公差和定位预紧参数，最后其通过了轴承及变速器台架寿命试验验证。主题词：副变速器双列圆锥滚子轴承结构设计中图分类号：U463．212+4文献标识码：A文章编号：1000

2、—3703(2016)08—0010—04DesignandAppHcationofSub—transmissionDouble—rowTaperedRoUerBearingwuRon曲ua，HeJianyong，LuoYijian(ChinaFAWCo．，Ltd．R＆DCenter，ChaIlgchun130011)【Abst聆ct】ForaIlaluminum—aUoyhousedtmnsmissionnewlydevel叩edbyFAwwithfeaturesofIlightorque，longservicelifeaIldhighrelia

3、bility，weinvestigatethecorrelationbetweenthefitting，cleamnce，preloadandthe1ifeofsub—tmnsmissiondouble—rowtaperedroUerbearing，andputforw盯danoptimumdesignsolutionofthebe耐ngstmcture，andcalcul砒ethechangesofbearingclearanceunderdifkrenttempemtures．Thebearingf“iguelifeiscomparedanda

4、nalyzedbyusingthetraditionalandstrI!ss—integralmethod，thereasonableparametersforbearingfittolerancesandpreloadareobtained．Thelifbofbearingandthewholetmnsmissionisvalidatedbythebenchtest．Keywords：Sub—tra璐ⅡIi豁ion，Double—rowtaperedroUerbearing，StmctIlredesign1前言为满足公司战略规划整车产品需求而全新

5、开发了一款高可靠性铝合金壳体变速器，其最大设计扭矩为2300N·m，B10寿命为150万公里。该变速器积累主流产品设计经验，副变速器采用斜齿轮、双中间轴结构设计n】，其输出轴设计采用双列圆锥滚子轴承。该轴承作为变速器轴齿零件的重要支撑，按照全寿命零件专用化设计，应用可靠性要求非常高。目前，国内设计人员对于大扭矩、长寿命、高可靠性铝合金壳体变速器的开发经验不足。因此，为满足变速器大扭矩、长寿命、高可靠性要求，对输出轴专用双列轴承展开设计应用分析，提升并校核轴承应用寿命。2轴承选型及结构优化设计该副变速器结构示意如图1所示。由于副变速器采用斜齿轮及双中

6、间轴结构设计，输一10一出轴虽然不承受由齿轮副啮合产生的径向力，但需承受前进挡位下指向输出端的轴向力，且在传递大扭矩的同时，还承受传动轴带来的较大冲击。因此，输出轴采用双列圆锥滚子轴承支撑。图1该副变速器结构示意为进一步满足变速器输出轴及各零部件定位需求，根据输出轴传递扭矩所需尺寸，初步设计选用凸缘外圈汽车技术·设计开发·双列圆锥滚子350614R型标准轴承，外圈带润滑油孔，含内隔圈，前后两列轴承内圈及滚子完全相同。图2所示为该轴承结构的优化设计方案。图2优化后的双列圆锥滚子轴承优化方案在总体设计尺寸不变的条件下，较标准350614R型优化之处为：

7、a．轴承两列差异化设计。由于各前进挡位下轴承承受轴向力较大，且指向输出端，双列轴承前列相对后列受载更严重，因此将前后两列轴承差异化设计，使得前列承载能力优于后列，均化两列轴承使用寿命。b．去除内隔圈。去除内隔圈可以减少轴承单元零部件数量，便于安装，同时还减少轴向尺寸链环数，有利于控制轴承单元游隙偏差。c．内圈配合面优化。适当减小两列轴承配合面轴向尺寸，同时将后列轴承内圈配合面直径减小0．1mm(与之配合的轴径相应减小0．1mm)，有利于轴承单元与输出轴的装配。d．结构参数优化。通过调整两列轴承公称锥角、滚子数量、公称直径和公称长度等参数，使两列轴承

8、承载能力均得到优化。3轴承配合设计对于轴承配合设计，重要的是给予承受负荷的旋转套圈适合的过盈量。考虑轴承大扭矩承载及内圈旋