【正文】 優(yōu)化設計基礎 （ 優(yōu)化設計計算方法 ） ? 三 、 深溝球軸承優(yōu)化設計及主要參數(shù) ? 四 、 結(jié)構及結(jié)構參數(shù)設計 ? 五 、 密封軸承設計 ? 六 、 軸承設計舉例 ? 七 、 深溝球軸承發(fā)展方向 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 3 一、概述 ? 深溝球軸承的特點： 量大面廣，其基型及其變形結(jié)構產(chǎn)品占軸承總產(chǎn)量的 70%以上 ? 優(yōu)化設計水平與國外公司比較： CrSKF Cr?優(yōu)化設計規(guī)格型號 數(shù)量 111 13 60 38 占總規(guī)格 比例 100% % % % ～ ～ ～ 水平比較 高于 SKF 低于 SKF 與 SKF相當 高于 SKF 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 4 一、概述 深溝球軸承的結(jié)構及特點 深溝球軸承的主要結(jié)構形式有基本型 、 帶防塵蓋和帶密封圈深溝球軸承 。 接觸式密封密封效果較好 ， 但摩擦力矩較大 ， 極限轉(zhuǎn)速較低； 非接觸式密封 ， 其極限轉(zhuǎn)速與基本型深溝球軸承相同 。 設問題為： 極小化 f(x), x∈ En 滿足約束 gi(x)≥0, j=1,… ,m. 變量的取值范圍為 ai≤xi≤bi , I=1,… ,n 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 8 網(wǎng)格法簡介 (2)： 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 9 三、深溝球軸承優(yōu)化設計 2 5 . 4 m mD DZfbC w1 . 8w2 / 3cmr ??深溝球軸承的承載能力是以其額定動載荷 Cr來衡量。 ， 小于 181176。 ， 300系列 176。 即： Grmin、 Grmax分別代表游隙下限和上限值。密封件的結(jié)構選擇取決于潤滑劑的類型，另外還要考慮必須加以排除的夾雜物的數(shù)量和性質(zhì)，其最終選擇取決于轉(zhuǎn)速、摩擦、磨損、工作條件、便于更換、經(jīng)濟性等因素。國內(nèi)很多廠家也曾采用此結(jié)構，其基本特點 :是密封圈采用軸向定位，側(cè)向壓縮的定位配合方法，具有在密封槽尺寸精度較高的前提下，裝配容易。 缺點是裝配壓力較大。若 θ過大，為保證最小止口寬度 b則會造成密封槽向滾道側(cè)移動，減小了密封空間，裝防塵蓋時，有可能造成徑向分力過大，使外圈外漲；若 θ過小，在裝防塵蓋時有可能引起軸向分力過大，使密封槽崩口。間隙量由間隙參數(shù)確定，一般取為直徑方向 ～ 。優(yōu)點：它采用兩個非接觸唇加一個接觸唇，密封間隙長，具有動壓效果；接觸唇亦為側(cè)向貼壓式密封，接觸壓力小，密封效果特別好。但是外界磨粒性介質(zhì)會集存在減壓槽內(nèi)，對裸露的唇部造成磨損。 接觸唇與擋邊之間的壓縮量由接觸參量系數(shù) K確定 ， 壓縮量范圍是～ 。 內(nèi)圈擋邊與密封圈內(nèi)徑唇部設計 (5) 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 38 金屬防塵蓋的設計 (1) 防塵蓋的基本結(jié)構是開槽式外卷邊加內(nèi)彎邊 一方面可以增加防塵蓋的強度和剛度 另一方面可以減小裝配壓力和由裝配形成的防塵蓋外漲力 ， 減小外圈變形 ， 增加內(nèi)徑密封副長度 由密封槽尺寸確定防塵蓋外卷邊尺寸 ， 裝配成型后 ， 外卷邊形成一個仍以卷邊圓弧為半徑的整圓 ， 壓緊在密封槽的兩個側(cè)面上 ， 防塵蓋外徑不與密封槽底接觸 ， 防塵蓋內(nèi)徑與內(nèi)圈擋邊間的間隙一般取為 ～ mm， 裝配成型前后的結(jié)構如圖 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 39 卷邊防塵蓋裝配成型前后結(jié)構示意圖 金屬防塵蓋的設計 (2) 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 40 1 外卷邊成型時所需長度的確定 卷邊防塵蓋裝配成型前后幾何關系圖 L1： 裝配前的圓弧部分 L2： 直徑部分 L3： 卷邊時卷邊圓中心外移量 L4： 卷邊時的干涉部分 43FF LL2SR2L ????????? ??：卷邊圓的周長 裝配成型后 裝配前： L= L1 +L2 +L3 +L4 ??????? ? 2SR2 FF金屬防塵蓋的設計 (3) 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 41 金屬防塵蓋的設計 (4) ? ? FFFFFFFF at gtgSRSRRC osSRL ????2139。tgaSRRCo s9011 ?????????????????經(jīng)驗表明：由于卷邊圓半徑與板厚相差太少，卷邊處外徑的金屬層拉伸太大，同時，鋼板厚度和防塵蓋寬度及外徑都是負公差，因此按理論計算的防塵蓋寬度往往出現(xiàn)缺料或松動現(xiàn)象。tgSR39。DD21FF211F42?????????????????????????? ????????洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 45 為了防止裝配時防塵蓋外徑與密封槽止口發(fā)生干涉 ， 便于自動裝配 ， 優(yōu)化設計的防塵蓋外徑 DF與密封槽止口之間留有間隙 ， 給出DF=D3δF， DF允差及 δF取值見下表 D 超過 30 50 80 120 到 30 50 80 120 180 DF 圖冊值 允差 修訂值 δF 3 防塵蓋外徑 DF與密封槽止口間隙的確定 金屬防塵蓋的設計 (8) 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 46 金屬防塵蓋的設計 （ 9） 間隙參量 δm4取值見表 ， 防塵蓋內(nèi)徑與擋邊間的直徑間隙為～ , 間隙偏大 ， 密封性能受影響 壓縮防塵蓋內(nèi)徑間隙 ， 壓縮后的表達式為： 4m2F 1dd ????m42F 0 .4dd ????防塵蓋內(nèi)徑 dF與內(nèi)圈直徑 d2之間的間隙愈小，成品軸承密封性能愈好，最初給出： δm4的取值也略有變動，詳見表。 軸承套圈上不標志 ， 在密封圈外側(cè)面模壓標志 。 接觸式與非接觸式密封軸承的內(nèi)圈相同 。 b設計參數(shù)的尺寸公差 ：國外設計參數(shù)尺寸公差控制較嚴，尺寸離散性小，便于自動化生產(chǎn)及提高軸承游隙的配套率 c徑向游隙：國外低噪聲軸承來用較小的徑向游隙，游隙的范圍壓縮 d保持架的設計：保持架兜孔深 K和兜孔半徑 Rc公差較小，保持架尺寸離散性?。槐３旨懿捎镁o鉚釘 七、深溝球軸承發(fā)展趨勢 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 79 為了最大限度的保持軸承的繼承性，絕大多數(shù)型號的中、小型軸承主參數(shù)保持不變，少數(shù)型號的軸承由于考慮到密封結(jié)構、密封凈空間等因素，可以對其主參數(shù)進行調(diào)整，對于有特殊要求的軸承，主參數(shù)需要重新設計 1主參數(shù)的設計 七、深溝球軸承發(fā)展趨勢 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 80 3 套圈設計 a. 增大 fi特別是 fe , 有利于降低軸承的振動和噪聲 b. 進一步壓縮軸承的溝位置公差 球角，減小裝球變形力，有利于軸承的裝配 個過渡倒角或圓角 擋邊與滾道間的倒角 七、深溝球軸承發(fā)展趨勢 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 81 4 保持架設計 保持架的結(jié)構、加工精度及表面質(zhì)量影響軸承的振動噪聲及異常聲 a 用橢圓兜孔代替真圓兜孔 理論及實踐證明橢圓兜孔比真圓兜孔具有更好的減振性能，當橢圓兜孔與鋼球的接觸角 β =16176。 ，但在實際生產(chǎn)中往往不能保證。 緊鉚釘?shù)慕Y(jié)構要求保持架等分精度進一步提高 ， 對降低噪聲更加有利 緊鉚釘結(jié)構示意圖 七、深溝球軸承發(fā)展趨勢 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 85 e 采用塑料保持架 塑料保持架軸承較沖壓浪型保持架軸承，不僅振動噪聲低，而且振動噪聲壽命長。 應強調(diào)的是軸承零件不允許有磕碰傷 、 毛刺 、 黑皮 七、深溝球軸承發(fā)展趨勢 洛陽軸研科技股份有限公司 2022/2/3 優(yōu)化設計 87