專利名稱：一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承及其長壽命設計方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械作業(yè)領域，是一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承及其長壽命設計方法。
背景技術：
雙列圓錐滾子軸承該軸承有一個外圈兩個內(nèi)圈，兩內(nèi)圈之間有一隔圈，改變隔圈厚度可調(diào)整游隙，可同時承受徑向載荷與雙向軸向載荷，可在軸承游隙范圍內(nèi)限制軸或外殼的雙向軸向位移，廣泛的應用于汽車轉(zhuǎn)向輪。這類雙列圓錐滾子軸承通常的設計方法是:1、軸承的游隙在0.08-0.20mm范圍內(nèi)；2、軸承內(nèi)圈擋邊為錐面或弧面形狀；3、軸承的滾子球基面半徑按設計手冊為0.95*錐面母線長度。這種設計方法應用于車輛轉(zhuǎn)向輪軸承是存在以下問題:1、由于轉(zhuǎn)向輪軸承外圈受到頻繁的較大的扭矩，需要軸承有較大的剛性，而軸承的剛性大小取決于軸承的內(nèi)部游隙，用常規(guī)設計方法設計的游隙用于轉(zhuǎn)向輪時，剛性不足，造成軸承滾道面上一點受力，應力明顯增大，軸承很快在受力點產(chǎn)生疲勞剝落，使整套軸承失效。2、軸承擋邊與滾子基面之間是滑動摩擦，因此，這兩個面之間油膜的形成和油膜厚度對軸承壽命至關重要。按常規(guī)設計方法，兩個面基本上是面與面接觸不利于油膜的形成,造成摩擦力矩大,溫升高。3、對于轉(zhuǎn)向軸承由于內(nèi)圈和外圈的不同心，滾子導入時滾子旋轉(zhuǎn)時球基面是在內(nèi)圈的擋邊面與倒角接觸棱上行駛，造成滾子將內(nèi)圈擋邊啃傷導致軸承失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承及其長壽命設計方法，它解決了以下問題:(I)現(xiàn)有軸承游隙用于轉(zhuǎn)向輪時，剛性不足，造成軸承滾道面上一點受力，應力明顯增大，軸承很快在受力點產(chǎn)生疲勞剝落，使整套軸承失效；(2)軸承擋邊與滾子基面是面與面接觸不利于油膜的形成，造成摩擦力矩大，溫升高的問題；(3)轉(zhuǎn)向軸承由于內(nèi)圈和外圈的不同心，滾子導入時滾子旋轉(zhuǎn)時球基面是在內(nèi)圈的擋邊面與倒角接觸棱上行駛，造成滾子將內(nèi)圈擋邊啃傷導致軸承失效。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，包括內(nèi)圈、外圈、圓錐滾子、保持架和密封裝置，其特征在于:軸承的游隙為0.04-0.08mm，在內(nèi)圈的大擋邊和倒角之間設置有用于消除因內(nèi)、外圈不同心造成滾子基面在內(nèi)圈和倒角連接處的棱上行駛的過渡平臺，圓錐滾子的滾子球基面半徑為:
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，包括內(nèi)圈、外圈、圓錐滾子、保持架和密封裝置，其特征在于:軸承的游隙為0.04-0.12mm，在內(nèi)圈的大擋邊和倒角之間設置有用于消除因內(nèi)、外圈不同心造成滾子基面在內(nèi)圈和倒角連接處的棱上行駛的過渡平臺，圓錐滾子的滾子球基面半徑為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，其特征在于:所述的過渡平臺的寬度為0.2^0.4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，其特征在于:所述的過渡平臺的寬度為0.3mm。
4.一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承長壽命設計方法，所述雙列圓錐滾子軸承包括內(nèi)圈、外圈、圓錐滾子、保持架和密封裝置，其特征在于:軸承游隙在正常的游隙的設計范圍內(nèi)減小50%-60%，在內(nèi)圈的大擋邊和倒角之間設計用于消除因內(nèi)、外圈不同心造成滾子基面在內(nèi)圈和倒角連接處的棱上行駛的過渡平臺，使?jié)L子平穩(wěn)導入內(nèi)圈大擋邊面，合理設計圓錐滾子的滾子球基面半徑和大擋邊與滾子球基面接觸凸度，使?jié)L子球基面和大擋邊面呈點接觸、并且接觸點在大擋邊的中點。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承長壽命設計方法，其特征在于:所述的過渡平臺的寬度為0.2^0.4_。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承長壽命設計方法，其特征在于:所述的過渡平臺的寬度為0.3_。
7.根據(jù)權(quán)利要求4飛任一項所述的一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承長壽命設計方法，其特征在于: 所述的滾子球基面半徑的設計: 設O點為滾子球錐面滾道頂點，A為大擋邊與內(nèi)圈滾道的交點，則OA=P 0，設O’點為滾子球基面的球心，B點為滾子球基面與大擋邊的切點，則O’B為滾子球基面半徑，則O，B 丄 AG， 過O’點做O’ B的垂線與OA交于C點，過C點做AG的垂線與AG交于E點，則:ΑΒ=ΑΕ+ΕΒ=ΑΕ+0’ C，(I) AE=CE.ctg 廣 EAO=O' B.ctg Θ = p ’ ctg Θ , (2) 在Λ O’ OC中，Z O’ OC為滾子球半角，且ZOOC=(p，Z O，CO= Z BOA= Θ，OC=OA-CA=P O-P，/sin θ， 根據(jù)正弦定理:
全文摘要
本發(fā)明是一種用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承及其長壽命設計方法，所述的用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承包括內(nèi)圈、外圈、圓錐滾子、保持架和密封裝置，其中，軸承游隙在正常的游隙的設計范圍內(nèi)減小50%-60%，在內(nèi)圈的大擋邊和倒角之間設計用于消除因圈、外圈不同心造成滾子基面在內(nèi)圈和倒角連接處的棱上行駛的過渡平臺，使?jié)L子平穩(wěn)導入內(nèi)圈大擋邊面，合理設計圓錐滾子的滾子球基面半徑和大擋邊與滾子球基面接觸凸度，使?jié)L子球基面和大擋邊面呈點接觸、并且接觸點在大擋邊的中點。本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)向輪的雙列圓錐滾子軸承，合理設計滾子球基面半徑，使?jié)L子球基面和大擋邊面呈點接觸，減少摩擦力矩，軸承壽命提高了一倍以上。
文檔編號F16C19/38GK103089806SQ20131003840
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者田俊英, 商錦海, 徐濤 申請人:煙臺光洋精密軸承有限公司