变速箱圆柱滚子轴承的设计改进

！量　Ｑ　Ｑ＝　Ｚ　ＣＮ４１～１１４８／ＴＨ　轴承２０１２年２期　Ｂｅａｒｉｎｇ　２０１２，Ｎｏ．２　

变速箱圆柱滚子轴承的设计改进　

崔传荣，曹晓辉，李鑫辉，骆桂斌　

（瓦房店轴承集团有限责任公司　技术中心，辽宁　瓦房店　１１６３００）　

摘要：针对变速箱内第二根轴后端圆柱滚子轴承在使用过程中滚子靠平挡圈外径处的端面磨损严重，造成轴承　抱死的现象，分析了轴承过早失效的原因。通过减少滚子的数量，减小平挡圈与垫圈的高度，加大轴向游隙，并　对轴承的局部进行了优化，有效地解决了此故障。　关键词：圆柱滚子轴承；变速箱；故障；设计改进　中图分类号：ＴＨ１３３．３３　２　文献标志码：Ｂ　文章编号：１０００—３７６２（２０１２）０２—００１２—０２　

Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ　Ｒｏｌｌｅｒ　Ｂｅａｒｉｎｇｓ　Ｕｓｅｄ　ｉｎ　Ｇｅａｒｂｏｘ　

ＣＵＩ　Ｃｈｕａｎ—ｒｏｎｇ，ＣＡＯ　Ｘｉａｏ—ｈｕｉ，ＬＩ　Ｘｉｎ～ｈｕｉ，ＬＵＯ　Ｇｕｉ—ｂｉｎ　（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｗａｆａｎｇｄｉａｎ　Ｂｅａｔｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏｒｐ．，Ｗａｆａｎｇｄｉａｎ　１　１６３００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒｏｌｌｅｒｓ　ｏｆ　ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ　ｒｏｌｌｅｒ　ｂｅａｒｉｎｇｓ　ｕｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｓｈａｆｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｅａｒｂｏｘ　ａｒｅ　ｗｏｒｎ　ｓｅｖｅｒｅｌｙ　ｄｕｒｉｎｇ　ｒｕｎｎｉｎｇ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｅｎｄ　ｆａｃｅ　ｎｅａｒ　ｏｕｔｅｒ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌａｉｎ　ｒｅｔａｉｎｉｎｇ　ｒｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｂｅａｒｉｎｇｓ　ｓｅｉｚ－　ｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｆｏｒ　ｅａｒｌｙ　ｆａｉｌｕｒｅ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ；ｉｔ　ｉｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｂｅａｒｉｎｇｓ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅ　ｆａｕｌｔ　ｉｓ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｓｏｌｖｅｄ　ｂｙ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｒｏｌｌｅｒ　ｎｕｍｂｅｒｓ，ｔｈｅ　ｈｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｐｌａｉｎ　ｒｅｔａｉｎｉｎｇ　ｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｇａｓｋｅｔ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ａｘｉａｌ　ｃｌｅａｒａｎｃｅ　ａｎｄ　ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ　ｒｏｌｌｅｒ　ｂｅａｒｉｎｇ；ｇｅａｒｂｏｘ；ｆａｕｌｔ；ｄｅｓｉｇｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　

１　工况条件　

重型卡车变速箱内第二根轴后端使用满装圆柱　

滚子轴承ＮＵＰ３１２ＥＮＶ／Ｃ３，在变速箱中承受径向和轴　

向的联合载荷，所承受的径向力约为３．５～２７．５　ｋＮ，　

轴向力约为６．３６～７．０７　ｋＮ，但无大的冲击载荷；　转速为２５０—３　０００　ｒ／ｒａｉｎ；润滑方式为飞溅润滑。　

２故障原因分析　

轴承在使用过程中滚子磨损较快，特别是靠　近平挡圈外径处的端面磨损严重（磨出深沟），造　

成抱死及烧轴。　

根据轴承的失效形式分析其原因有以下几个　

方面。　

（１）满装滚子结构。在工作时滚子间滚动面　直接接触，且相互问发生滑动，作用力较大，在滚　

子接触区不容易形成液体动力润滑油膜，因此，在　

收稿日期：２０１１—０８—１２：修回日期：２０１１—０９—１９　一定条件下，滚子损坏不是由于疲劳失效而是摩　

擦或磕伤所致。　（２）平挡圈及与平挡圈相接触用于轴向定位　的垫圈（图１）。平挡圈外径过大，加大了滚子端　面与平挡圈的接触面，不利于润滑油膜的形成，增　

加了滚子的磨损，也不利于承载轴向力。而且与　平挡圈相接触的垫圈设计过高且与平挡圈无间隙　的接触，也不利于飞溅润滑的形成，造成温升较　

大。同时第二根轴最长，刚性较差，系统制造误差　

ｌ一外圈；２一滚子；３一内圈；４一平挡圈；５一垫圈　图１

　改进前满装圆柱滚子轴承结构图　崔传荣，等：变速箱圆柱滚子轴承的设计改进　

及轴承存在一定的径向游隙，造成轴端将产生一　

定的位移量和挠度，导致第二根轴回转中心线与　轴承回转中心线不重合，造成轴承的早期失效。　

（３）轴向游隙。在轴承的轴向游隙不能满足　轴的轴向位移的情况下，滚子端面与挡边及平挡　

圈之间将失去油膜而变为直接的压力接触，当滚　子高速工作时，极易造成滚子端面的严重磨损。　同时在高速运转的条件下温升较高，内、外圈温差　

较大，内、外圈热膨胀量不一样，造成径向游隙减　

小，致使轴承卡死。　

３　改进方案　

从使用条件分析，该轴承承受的为中等的径　向与轴向联合载荷，转速也不高，由于变速箱是成　型的产品，在仍采用圆柱滚子轴承的前提下，对轴　

承内部结构设计进行改进。　（１）改用带方头铆保持架的圆柱滚子轴承　

ＮＵＰ３１２ＥＭＮ／Ｃ３（图２）。在转速不高的情况下，　该轴承的保持架使滚子问不再直接接触，润滑条　

件得到较大改善，其摩擦因数、极限转速均远优于　满装滚子结构的轴承，降低了轴承的温升和摩擦　

力矩，因此该轴承的性能要远优于满装圆柱滚子　轴承。该轴承的最大径向力为Ｆ　＝２７．５　ｋＮ，只占　该轴承额定动载荷（Ｃ　＝１５０　ｋＮ）的１８％，完全满　

足要求。改进前、后轴承的性能对比见表１。　

ｌ一外圈；２一保持架座；３一保持架盖；４一滚子；５～内圈；　６一平挡圈；７一垫圈　图２改进后轴承结构图　表１性能对比　

（２）平挡圈及垫圈的改进。使平挡圈的高度　与内圈挡边高度一致，平挡圈的强度完全满足使　

用要求，平挡圈高度的减小，使滚子端面与平挡圈　的接触区域减小（图２），进而降低了滚子端面的　磨损；使垫圈高度与平挡圈高度一致即可，垫圈在　

这里只起轴向定位作用，其高度的降低可减小与　平挡圈磨损的机会，其与平挡圈之间要留有一定　

的空间，以便于润滑。同时改善内圈、外圈及平挡　圈的形状，使各自与滚子端面相接触的挡边部分　

带有１７　的角度（图２），这样，滚子端面与各挡边　间将以楔形接触（在圆周方向），从而使滚子与挡　边接触区具有较好的接触和润滑条件及较低的运　

行温度，可使轴承具有较大的轴向承载能力；另　

外，滚子凸度采用对数素线修形设计，滚子端面为　球基面，在给定的载荷作用下可使滚子与滚道之　

间的接触应力达到均匀分布。通过优化设计，该　轴承对于由于制造误差而造成轴的挠曲和歪斜及　

自身与轴回转中心线的不重合都有很强的适应能　力，提高了承载能力。　

（３）适当加大轴承的轴向游隙。为避免由于　轴的轴向移动较大而造成滚子与挡边端面间的不　

良接触，轴向游隙可增加０．０５—０．１０　ｍｍ，以使轴　承的润滑条件得到改善，内、外圈热膨胀量变得较　

为均匀，轴承旋转灵活性得到提高。　

４最大允许轴向载荷的计算　

轴承的最大允许轴向载荷主要由滚子和挡边　接触区滑动表面的载荷能力决定，也就是说主要　取决于轴承润滑状况、运行温度及散热条件，其计　算公式为　

一　！！　‘　ｐ—ｎ（ｄ＋Ｄ）　’　式中：Ｆ　。为最大允许轴向载荷，ｋＮ；Ｋ　为润滑系　

数；Ｃ。　为基本额定静载荷，ｋＮ；ｎ为转速，ｒ／ｒａｉｎ；ｄ　为轴承内径，ｍｍ；Ｄ为轴承外径，ｍｍ；Ｋ２为润滑系　

数；Ｆ　为最大径向载荷，ｋＮ。　取Ｋ１＝０．５，Ｃ。　＝１６６　ｋＮ，ｎ＝２２０　ｒ／ｍｉｎ，ｄ＝　６０　ｍｍ，Ｄ＝１３０　ｍｍ，Ｋ２＝０．０５，Ｆ　＝２７．５　ｋＮ，计算　得Ｆ　＝１７．８　ｋＮ，此计算值是满装圆柱滚子轴承　

的最大允许轴向载荷。　改进设计后，润滑条件得到大大改善，Ｋ．＝１，　

：０．１；则Ｆ　。＝３５．６　ｋＮ，轴承的轴向承载能力　可得到大幅提高。　

５　结束语　

改进后的轴承经上机和装车试验，完全满足　使用要求，未出现温升过高，轴承抱死的故障，现　

已批量供货。　（编辑：温朝杰）

合集下载

重载荷轴承309N的设计

第２７卷第１期　哈　尔　滨　轴　承　２　０　０　６年３月　—：＝——一＝＝＝＝　ＪＯＵＲＮＡＬ　Ｖｏ１．２７　Ｎｏ．１　Ｍａｒ．２　０　０　６　

重载荷轴承３０９Ｎ的设计　

贾秋生，常宝臣　

（哈尔滨轴承集团公司技术中心，黑龙江哈尔滨１５００３６）　

摘要：重型卡车变速箱结构紧凑承载能力大，普通深沟球轴承不能满足使用要求。为此，设计了速度性能好的重　载深沟球轴承，满足了用户的需要。　关键词：重载荷轴承；片状铆钉；装球缺口；高密度钢球排列　中图分类－￣－：ＴＨ１２２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２．４８５２（２００６）０１．００１３．０２　

ＪＩＡ　Ｑｉｕ－ｓｈｅｎｇ，ＣＨＡＮＧ　Ｂａｏ－ｃｈｅｎ　

（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｃｅｎｔｅｒ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｂｅａｔｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈａｒｂｉｎ　１　５００３６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｌｌｍｍｏｔ：Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｇｅａｒ　ｓｈｉｆｔｉｎｇ　ｂｏｘ　ｆｏｒ　ｈｅａｖｙ－ｄｕｔｙ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｓ　ｃｏｍｐａｃｔ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｌｏａｄ—ｃａｒｔｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｉｓ　ｌａｒｇｅ，ｏｒ－　ｄｉｎａｒｙ　ｄｅ印ｇｒｏｏｖｅ　ｂａｌｌ　ｂｅａｔｉｎｇ　ｃａｎ’ｔ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ＵＳｅ　ｒｅｑｕｅｓｔ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｂｅａｅｒ　ｓｐｅｅｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　ｓａｔｉｓｆｙ　ｔｈｅ　ｕｓｅｒ．　

Ｋ．ｙ　ｈｅａｖｙ－ｄｕｔｙ　ｂｅａｒｉｎｇ；ｆｉｌｍ　ｒｉｖｅｔ；ｆｉｌｌｉｎｇ　ｓｌｏｔ；ｈｉｇｈ・ｄｅｎｓｉｔｙ　ｓｔｅｅｌ　ｂａｌｌ　ｒａｎｇｉｎｇ　

１　前言　

３０９Ｎ深沟球轴承是用于陕西法士特齿轮有　

限公司生产的重型卡车后桥变速箱中的重载轴　

承，该变速箱结构紧凑承载能力大，使用普通　６３０９Ｎ轴承其载荷不能满足使用要求，而使用圆　

柱滚子轴承速度又跟不上，其它类轴承外形尺寸　

变速箱带轮处密封结构改进设计

Ｍ　变速箱带轮处密封结构改进设计　齐重数控装备股份有限公司　（黑龙江齐齐哈尔　１６１００５）　张云涛　周广卿　姜　Ｊ　变速箱是传递功率、转　的重要部件，传动形　式一般为带传动或联轴器结构　我公司高速及重载　式＿，ｌ　Ｊ未、加１　巾心等机床，主传动一般采用带传　动结构，其县有过载保护、载荷均匀及减少运转【１１　振动等优点　变速箱带轮处密封结构一般采用加快　油的疗法，即【【ｊＩ油孔孔径大、数量多，ｆ【』　机Ｊ未　运转Ｉ１’ｆ，带传动箱体还是经常有液状或雾状润滑油　溢…，导致变速箱漏油，影响机床的使用，为此我　公司对箱体密封结构进行了改进。　１．改进前密封结构及原理　精休密封２　构圳冬ｌ　Ｉ所，Ｊ＝：　．润滑ｆｌＩ｝　润滑孔４　胀套２‘ｊ旋转接　定体ｌ安装往轴川掸性挡圈孔　的　端，轴Ｊｌ｝】弹性挡罔３安装　轴用弹一Ｈ－：挡圈孔内，　２数控落地铣镗床旋转接头问定装置　Ｉ旋转接　ｌ刮定体２．ＺＩ创胀套３．轴ｊ＝｝４弹性挡圈４．压板　５．旋转接头６．旋转接头联接件７．松央，Ｊｆｆ　８．镗轴　川于同定ｚｌ型胀套２的内圈，压板４的【１１心Ｊ　加一Ｉ　旋转接头５配合的六方形孑Ｌ，单边间隙为　０．１ｍｆｌｌ，旋转接头５带着压板４拧人旋转接头联接件　４２　２　０１　４　地面　磊　工。冷加工　人，蚪沿深沟球轴承６的『日］隙流人仔油　５　ｌｌ＇阿滑　深沟球轴承６的间隙流入油腔７　Ｉ　人部分润滑油被　迷宫２挡　｜｝『｝ｆ腔７　ｒｌｆ．最终通过　ｎ油孔１流人箱体叶１　箱体密封技术原理：　乜动机通过Ｖ带带动带　轮旋转；一　轮Ｉ　端法　蕊Ｌｊ带轮通过螺钉把合　－　起，与带轮一起旋转，法　艘内孑Ｌ带有平键，通过　平键，法　麓带动街轮轴旋转，ｌｌ电动机的动力与　转速通过街轮轴传递到下根轴　为保证转动平稳，　在带轮与主轴之『ＨＪ装有轴承组件，ｌ　端法　盘一卜装　有深沟球轴承，轴承下装有『大Ｊ、外隔食，隔会下装　有　一深沟球轴承　轴承卜装自‘带迷宫的法、　髓，　与带轮一同旋转，带迷官的法、　蕊通过螺钉把合　６中，旋转接头５拧紧后，用螺栓固定　板４与旋转　接头固定体ｌ，　板４左端与轴用弹性挡阁３　住Ｚｌ　型胀套２的内圈，旋转接头同定体ｌ带动ｚｌ型胀套　２的外圈向　移动，ｚｌ型胀会２的内罔与外罔的锥　面轴向移动，ｚｌ型胀套２　向胀紧，　ｚｌ型胀食２　的作用下将　板４与旋转接头　定体Ｉ褴体同定　旋　转接头联接件６　数控落地铣镗床在反转切削加　『　时，旋转接头５有松动的趋势，此时　板４的六方　形孔防止旋转接头５松动，防止旋转接　５与旋转接　联接件６之间的螺纹产生ＩｈＪ隙，防止冷却液通过　旋转接头５与旋转接头联接件６的螺纹处流Ｈ｛，提高　了刀具内冷却的稳定忡，避免冷却液　ｊ液　油的　混合　我公刮生产的ＴＫ６９系列的数榨落地铣镗床刀具　内冷却均采用此种旋转接　同定装置，经过大量的　试验，此种旋转接头同定装置结构简单、安伞ｌ丁ｆ靠，　得到大量用户的认同　ＭＷ（收稿Ｅ１期：２０１３１００６）

轿车变速箱取力器轴承的选型与设计

墨　！　Ｑ二　Ｚ　ＣＮ４１—１１４８／ＴＨ　轴承２０１３年６期　Ｂｅａｒｉｎｇ　２０１３，Ｎｏ．６　．．－产品设计与应用－．．　轿车变速箱取力器轴承的选型与设计　张雷　，郭平　，汤勇　，杨柳　（１．襄阳汽车轴承股份有限公司，湖北　襄阳４４１０２２；２．洛阳轴承研究所有限公司，河南　洛阳４７１０３９）　摘要：针对变速箱取力器轴承的使用工况，提出了相应的轴承选型和设计原则：长寿命、高可靠性、低振动、低摩　擦、小型化和轻量化。基于此原则，详细介绍了取力器轴承优化设计的要点，综合考虑了轴承的结构、精度、接　触表面形状、钢材质量及热处理等的影响。　关键词：圆锥滚子轴承；变速箱；取力器；选型；设计　中图分类号：ＴＨ１３３．３３　２　文献标志码：Ｂ　文章编号：１０００—３７６２（２０１３）０６—０００１—０４　Ｔｙｐｅ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＰＴＵ　Ｂｅａｒｉｎｇｓ　ｆｏｒ　Ｇｅａｒｂｏｘ　Ｕｓｅｄ　ｉｎ　Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　Ｃａｒｓ　Ｚｈａｎｇ　Ｌｅｉ　，Ｇｕｏ　Ｐｉｎｇ　，Ｔａｎｇ　Ｙｏｎｇ　，Ｙａｎｇ　Ｌｉｕ　（１．Ｘｉａｎｇｙａｎｇ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｂｅａｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉａｎｇｙａｎｇ４４１０２２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｌｕｏｙａｎｇ　Ｂｅａｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，　Ｌｕｏｙａｎｇ　４７　１０３９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰｒｒＵ　ｂｅａｒｉｎｇｓ　ｆｏｒ　ｇｅａｒｂｏｘ，ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｔｙｐｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｉｎｃｉ・　ｐｌｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇｓ　ａｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌｏｎｇ　ｌｉｆｅ，ｈｉｇｈ　ｒｅａｌｉｂｉｌｉｔｙ，ｌｏｗ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｌｏｗ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ，ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｌｉｇｈｔ　ｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ｆｏｒ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｕ　ｂｅａｒｉｎｇｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ．　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｃｃｕｒａｃｙ，ｃｏｎｔａｃｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈａｐｅ，ｓｔｅｅｌ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｅａｒｉｎｇｓ　ａｒｅ　ｃｏｍｐｒｅ－　ｈｅｎｓｉｖｅｌｙ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔａｐｅｒｅｄ　ｍｉｌｅｒ　ｂｅａｒｉｎｇ；ｇｅａｒｂｏｘ；　Ｕ；ｔｙｐｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｄｅｓｉｇｎ　变速箱取力器（Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｕｎｉｔ，ＰＴＵ）是全　轮驱动传动系统（ＡＷＤ）的主要部件，可应用于普　通轿车，也可用于ＳＵＶ车型。它与扭矩管理器　（ＴＦＤ）配合使用，以接合整车系统，按照需求自动　分配前、后轮的扭矩输出，在不干涉发动机动力输　出的情况下，可提高物理极限，全时段实现最佳操　控，提高汽车在各种公路和全天候条件下行驶的　安全性。变速箱的动力一部分输出到前半轴的　左、右两端，另外一部分输出到取力器。通常情况　下，动力从变速箱传递到取力器后需要改变传递　方向，并且有一个升速比（约为２—３）。这主要是　由扭矩管理器的特点决定的。扭矩管理器是一个　结构紧凑的动态离合器，所承受的传递扭矩有限，　在相同转速情况下，通过取力器的升速比可以增　大１～２倍的传递动力。　收稿日期：２０１２—１２—１０；修回日期：２０１３—０３—２３　１　选型与设计原则　根据变速箱取力器工况和受力情况，所用轴　承均为圆锥滚子轴承，图１为国外某取力器轴承　布局图，图中采用了５个型号的圆锥滚子轴承。　图１取力器及轴承布局简图　变速箱取力器一般要求为平稳、可靠、长寿　命、小型化和轻量化。这决定了使用在该部位的　轴承要有高可靠性、长寿命、低振动、低摩擦力矩、　高速、耐高温的工作特性。同时还要考虑载荷、

C620车床主轴结构改造设计

摘要：将C620型车床主轴前轴承，由原来的滑动轴承改为现在的D3182120滚动轴承结构，其主要优点是刚性好、转速高且运转平稳、回转精度高、径向跳动小、热稳定性好以及装配工艺性好。有利提高产品的加工精度和生产率，延长设备的使用寿命，降低维修费用，提高设备利用率。

关键词：主轴，滑动轴承；滚动轴承；润滑

1 改造原因

C620型车床主轴前轴承系采用滑动轴承结构，主轴转速限定在nmax=600r/min范围内，此种轴承在高速切削的情况下，轴承极易发热，温度高达70°；在这种状态下显然加快了轴承的自然磨损，从而缩短了主轴的使用寿命，导致主轴回转精度的逐渐降低，很大程度影响了加工精度和生产效益。

由于滑动轴承的材料一般采用ZQSn6-6-3，维修复杂，轴的刮研要求高，技术难度大，维修成本又高。同时轴承间隙调整困难，间隙过大，加工精度达不要求；间隙过小，会出现发热甚至形成闷车现象。

为解决以上弊端，将原来主轴前滑动轴承改为滚动轴承的结构，同时将主轴转速提高到nmax=900r/min，使陈旧的设备提高了刚性和回转精度，提高设备的利用率。

图1 改造后的前轴承孔

2 改造过程

在不影响主轴其它轴系零件结构的前提下拆原前轴承，并对原前轴承孔和主轴进行改制加工。如图1、图2所示，并设计制造如图3所示的轴前轴承。其结构由主轴、端盖、压板、壳体、轴承、调整垫圈、螺钉、锁紧螺母等组成。该结构选用了D3182120双列向心圆柱滚子轴承来改造C620型车床主轴前轴承结构，其主要优点是：刚性好，转速高且运转平稳，回转精度高，径向跳动小，热稳定性好以及装配工艺性好等特点。

图3改造后的主轴前轴承1.主轴2.端盖3.压板4.壳体5.轴承 6.7.垫圈8.螺钉9.锁紧螺母图2 改造后的主轴

改造前须检查主轴箱前主轴孔的尺寸是否可改造成符合轴承外径D=150mm的尺寸要求，并检查主轴轴径是否可改造成轴承内径d=100mm的尺寸，当二者均符合上述要求时，即可着手安排改造工作。

192310K圆柱滚子轴承结构及检测改进

第２７卷第２期　２　０　０　６年６月　哈　尔　滨　轴　承　Ｊ０ＵＲＮＡＬ　０Ｆ　ＨＡＲＢＩＮ　ＢＥＡＲＩＮＧ　Ｖ０１．２７　Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．２　００　６　

１　９２３　１　０Ｋ圆柱滚子轴承结构及检测改进　

李玉红，韩仲伯，张玲，李国英　（公主岭轴承厂，吉林公主岭１３６１０１）　摘要：通过信息反馈，对轴承出现事故频的原因分析，改进轴承结构及检测方法。　关键词：圆柱滚子轴承；滚子尺寸；自锁；游隙；间隙；检测　中图分类号：ＴＨ１３３．３３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２．４８５２（２００６）０２—００１３—０２　１９２３１０Ｋ　ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ　ｒｏｌｌｅｒ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆｔｏｓｔ　ＬＩ　Ｙｕ—ｈｏｎｇ，ＨＡＮ　Ｚｈｏｎｇ—ｂｏ，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉｎｇ，ＬＩ　Ｇｕｏ—ｙｉｎｇ　（Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ　Ｂｅａｔｉｎｇ　Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ　１３６１０１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｌｍｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｆｅｅｄｂａｃｋ，ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎ　ｏｆ　ｃａｕｓｉｎｇ　ｂｅａｒｉｎｇ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，　ｂｅａｒｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｒｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｔｍｔａ：ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ　ｒｏｌｌｅｒ　ｂｅａｒｉｎｇ；ｒｏｌｌｅｒ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ；ｓｅｌｆ－ｌｏｃｋｉｎｇ；ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｃｌｅａｒａｎｃｅ；ｃｌｅａｒａｎｃｅ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　１　前言　我厂生产的１９２３１０Ｋ（ＮＵＰ３１０ＥＮＶ／Ｃ３ＹＢ２）　圆柱滚子轴承其结构是没有保持架，轴承外圈带　双挡边的满滚子自锁轴承（见图１），由于每套轴　承内滚子数量多，无保持架，使该结构的轴承能承　

图１轴承结构不意图　受大的负荷，而且旋转噪音小，近年来已广泛的使　用在汽车变速箱及后桥部位。　目前１９２３１０Ｋ轴承使用在５ｔ（ＣＡ１５１、　ＣＡ６９８０）、６ｔ（ＣＡ１　１２０）、８ｔ（ＣＡ１　１４１）变速箱一轴、　二轴部位。变速箱一轴轴承转速高，轴向冲击力　大，轴承工作条件恶劣，几年来根据信息反馈极易　收稿日期：２００６—０４—１８．　作者简介：李玉红（１９６９一），女，工程师　出现轴承损坏事故，尤其是在汽车修理部门反映　较多。　２　改进分析　我们对该轴承结构从设计到制造进行了分　析，拆卸已损坏的轴承，发现外圈挡边平面、内圈　挡边平面及滚子端面严重磨损损坏，这是因为轴　承工作时轴向受力过大，高速旋转时，滚子端面与　套圈挡边平面高速滑动摩擦发热引起的，轴承热　膨胀后，造成轴承不能旋转而烧坏，再者一轴的传　动齿轮是斜齿轮，轴向分力很大，对轴承施加了较　大的轴向负荷。　轴承损坏的另一个原因是滚子之间间隙太小　及径向游隙太小。调整每套轴承滚子的数量及直　径是解决滚子问间隙的一个措施，轴承径向游隙　大小可通过外圈、内圈尺寸的变化选取。　只有加大这两个间隙才能弥补轴承在工作时　发热膨胀及安装时所产生的间隙变小值。与轴承　内径配合的轴公差值一般在　５０十Ｕ＿Ｏ　３　：，它与轴承　ＩＵ－ＵＵＪ　内径过盈配合必然进一步减小轴承的径向游隙值。　改进后的轴承代号改为ＮＵＰ３　１０ＥＮＶ／Ｃ３ＹＢ２，　它的内部结构尺寸设计合理，具体数据如下：　（下转第２７页）

汽车变速器轴承的专用压装装置设计

2013年机械设计专业本科毕业设计（论文）

优秀毕业设计（论文）通过答辩无锡太湖学院

信机系机电一体化专业

毕业设计论文任务书

一、题目及专题：

1、题目汽车变速箱轴承专用压装装置设计

2、专题

二、课题来源及选题依据

本课题来源于仪征某设备维修有限公司。本次设计的汽车变速器轴承的专用压机主要用于汽车4S店维修汽车变速器，对轴承拆卸后的重新压装。

轴承是变速箱的重要部件之一，为了使轴套与轴之间严格定位，滚动轴承与轴及轴承座孔间需要采用过盈配合，而过盈安装及其预紧力，不仅对轴承的定位、旋转精度及轴承的游隙有影响，还对滚动轴承的接触角、轴承刚度、轴承内部的载荷分布及摩擦力等产生影响，所以轴承压装过程直接影响变速箱的使用寿命。为了达到使轴承在变速箱内发挥到极佳的状态的目的，需设计一变速箱轴承的专用压装装置，即设计一能在无缝钢管两端均匀压入二轴套，且要保证二轴套的相对位置的压装装置，轴套压到底后，还需要在相应位置钻攻螺孔，压装装置的设计主要是为了保证轴承能够正确的安装，从而使车辆正常工作，使车辆性能发挥到极致。此课题就是由此而来。

2013年机械设计专业本科毕业设计（论文）

优秀毕业设计（论文）通过答辩三、本设计（论文或其他）应达到的要求：

① 熟悉铁路火车等交通工具如何运行的发展历程，特别是近十几年来交通飞速发展阶段。

② 熟练掌握CAD绘图包括三维绘图。

③ 了解铁路、公路交通工具上变速箱的结构，尤其是汽车变速箱的结构。

192308EK圆柱滚子轴承结构的改进

第２７卷第３期　２　０　０　６年９月　哈　尔　滨　轴　承　Ｊ０ＵＲＮＡＬ　０Ｆ　ＨＡＲＢＩＮ　ＢＥＡＲＩＮＧ　Ｖｏ１．２７　Ｎｏ．３　Ｓｅｐ．２　００　６　１　９２３０８ＥＫ圆柱滚子轴承结构的改进　李玉红，宋艳华，王玉敏　（公主岭轴承厂技术科，吉林公主岭１３６１０１）　摘要：通过对轴承结构中的滚子尺寸、滚子数量、外圈滚道直径、止动槽直径公差及有效壁厚的改进，提高其使用　的可靠性。　关键词：圆柱滚子轴承；有效壁厚；自锁；总间隙　中图分类号：ＴＨ１３３．３３＋２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２．４８５２（２００６）０３．００１４．０２　１９２３０８ＥＫ　Ｃｙ］ｉ－ｄｒｉｃａｌ　ｍｉｌｅｒ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ＬＩ　Ｙｕ—ｈｏｎｇ，ＳＯＮＧ　Ｙａｎ—ｈｕａ，ＷＡＮＧ　Ｙｕ—ｍｉｎ　（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃ　Ｓｅｃｔｉｏｎ，Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ　Ｂｅａｒｉｎｇ　Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ　１３６１０１，Ｃｈｉｎａ）　Ｂｙ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｏｆ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｒｏｌｌｅｒ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ，ｒｏｌｌｅｒ　ｎｕｍｂｅｒ，ｏｕｔｅｒ　ｒｏｌｌｅｒ　ｐａｔｈ　ｄｉａｍｅｔｅｒ，ｓｔｏｐ　ｇｒｏｏｖｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｔｈｅ　ｕｓｉｎｇ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｉｓ　ａｄｖａｎｃｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｔａ￣ｉｅ：ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ　ｒｏｌｌｅｒ　ｂｅａｔｉｎｇ；ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ；ｓｅｌｆ－ｌｏｃｋｉｎｇ；ｃｌｅａｒａｎｃｅ　１　前言　市场上１９２３０８ＥＫ圆柱滚子轴承结构是在带　保持架的４２３０８Ｅ基础上设计的，是没有保持架、　外圈带双挡边的满滚子自锁轴承，见图１。由于每　套轴承内滚子数量多，无保持架，使该结构的轴承　能承受大的负荷，而且旋转噪音小。　

变速箱圆柱滚子轴承的设计改进

！量　Ｑ　Ｑ＝　Ｚ　ＣＮ４１～１１４８／ＴＨ　轴承２０１２年２期　Ｂｅａｒｉｎｇ　２０１２，Ｎｏ．２　

变速箱圆柱滚子轴承的设计改进　

崔传荣，曹晓辉，李鑫辉，骆桂斌　

（瓦房店轴承集团有限责任公司　技术中心，辽宁　瓦房店　１１６３００）　

提高小型圆柱滚子轴承合套效率的方法

刘慧杰（哈尔滨轴承集团公司精密轴承分公司，黑龙江哈尔滨150036）

摘　要：针对小型单列圆柱滚子NU-EM系列轴承合套效率低的问题，对合套工装进行了改进，并制定了合套的方法，提高了合套效率，降低了生产成本。关键词：单列圆柱滚子轴承NU-EM；合套；装滚子上辅具；装滚子下辅具中图分类号：TH133.33+2文献标识码：B文章编码：1672-4582（2012）02-0016-02

MethodimprovingringscombiningefciencyofsmallsizecylindricalrollerbearingLiuHuijie(PrecisionBearingSub-company,HarbinBearingGroupCorporation,Harbin150036,China）Abstract:TocounterthefactthatithadlowefciencyincombiningringsforNU-EMsystemsmallsizesinglerowcylindricalrollerbearing,thetoolingforcombiningringswasimproved.Itwasfoundthenewmethodcouldhaveefciencyofcombiningringsraisedandproductioncostdecreased.Keywords:NU-EMsystemsmallsizesinglerowcylindricalrollerbearing;ringscombining;uppersupplementarytoolsforrollerassembling;bottomsupplementarytoolsforrollerassembling

收稿日期：作者简介：2011-09-26.刘慧杰（1962-），女，工程师.1　前言　圆柱滚子轴承一般只用来承受径向负荷，此类轴承主要用于机床主轴、发电机、汽车、拖拉机变速箱等。NU205EM、NU305EM、NU206EM、NU306EM圆柱滚子轴承是由带双挡边外圈、保持架与滚子的组合件与无挡边内套圈合为一套轴承，成为可分离型轴承，其内圈或外圈都可分别安装在轴与机壳中，装卸很方便。单列圆柱滚子轴承产品结构见图1。该系列轴承产品得到用户的广泛应用，所以用户的需求量很大。为了进一步提高产品质量和生产效率，对产品的加工过程以及产品质量进行了跟踪、观察、分析，找出了影响圆柱滚子轴承生产效率的主要因素：装配合套效率低，并对其提出了改进的方法。2影响圆柱滚子轴承合套效率的原因圆柱滚子轴承的装配过程：成品零件清洗、擦净内外套圈—分选内外滚道尺寸—游隙合套—电铆合—成品清洗—涂油、包装。经过多次对产品合套时的观察分析，找出了影响圆柱滚子轴承合套效率的因素，见表1。从表1中可以看出影响合套效率的主要因素图1小型单列圆柱滚子NU-EM系列轴承装配图C

圆柱滚子轴承20TP104轴承详细参数介绍

圆柱滚子轴承

滚动体是圆柱滚子的向心滚动轴承。圆柱滚子轴承内部结构采用滚子呈90°相互垂直交叉排列（这也是交叉滚子轴承的名称由来），滚子之间装有间隔保持器或者隔离块，可以防止滚子的倾斜或滚子之间相互磨察，有效防止了旋转扭矩的增加。

圆柱滚子与滚道为线接触轴承。负荷能力大，主要承受径向负荷。滚动体与套圈挡边摩擦小，适于高速旋转。根据套圈有无挡边，可以分有NU、NJ、NUP、N、NF等单列圆柱滚子轴承，及NNU、NN等双列圆柱滚子轴承。该轴承是内圈、外圈可分离的结构。

内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承，其内圈和外圈可以向轴向作相对移动，所以可以作为自由端轴承使用。在内圈和外圈的某一侧有双挡边，另一侧的套圈有单个挡边的圆柱滚子轴承，可以承受一定程度的一个方向轴向负荷。一般使用钢板冲压保持架，或铜合金车制实体保持架。但也有一部分使用聚酰胺成形保持架。

单列圆柱滚子轴承通常是只受径向力，与同尺寸球轴承相比，径向承载能力提高1.5-3倍，刚性好、耐冲击，它特别适用于刚性支承的、又支承短轴、受热伸长而引起轴向位移的轴和安装拆卸需要分离型轴承之机器附件。主要用于大型电机、机床主轴、发动机前后支承轴、火车客车车箱轴支承、柴油机曲轴、汽车拖拉机变速箱等。

单列圆柱滚子轴承，包括外圈、内圈锁紧圈和保持架。外圈的外壁面中间设有环形应力槽，外圈的外壁上有多个环形锁紧槽，锁紧圈的形状和大小与环形锁紧槽的形状和大小相适应。环形锁紧槽内装设有锁紧圈。外圈内壁的环面上与应力槽相对应部位设有环形保持架引导槽。本实用新型具有组装方便、承载负荷大，极限转速高、可靠性强、使用寿命长等优点。

推力圆柱滚子轴承常组合成高刚度轴承配置，可以毫无困难地承受重载荷和振动载荷。这种轴承可以承受单方向很大的轴向载荷，但是不能承受径向载荷，它们没有自动调心能力。

推力圆柱滚子轴承可以拆分为推力圆柱滚子和保持架组件、轴圈和座圈。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。