滚子球基面接触在内圈挡边球面中部的圆锥滚子轴承设计方法技术

本发明专利技术涉及一种滚子球基面接触在内圈挡边球面中部的圆锥滚子轴承设计方法。它包括确定内圈挡边球面曲率半径ρ与滚子球基面曲率半径SR的比值K的取值，确定滚子球基面与内圈挡边球面的接触点F和滚子外锥面锥顶点O的连线与内圈滚道母线之间的夹角θ的取值方法，建立计算公式。本发明专利技术滚子球基面接触在内圈挡边球面的中部，滚子球基面与内圈挡边球面的接触形态为半径较小的凸形球面与半径较大的凹形球面间的点接触，润滑条件好，容易形成润滑油膜，应力分布均匀，轴承承载工作时，滚子球基面和内圈挡边球面的温升比较低，磨损量比较小，轴承的使用寿命比较高。实际使用表明，本发明专利技术轴承的使用寿命比现有技术轴承的使用寿命提高20%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承
，尤其涉及。
技术介绍
圆锥滚子轴承由内圈、外圈、滚子和保持架组成，如图I所示。内圈设有挡边，滚子大端面呈球面形，称为球基面。轴承运转时，滚子与内、外圈滚道之间为纯滚动，滚子球基面与内圈挡边面之间为滑动。内圈挡边面的形状原来为球面形，后来改为圆锥面形。由于エ 艺装备方面的原因，有些圆锥滚子轴承仍然采用球面形挡边。国家轴承研究単位在编制圆锥滚子轴承设计方法时，既有内圈挡边面为圆锥面的设计方法，也有内圈挡边面为球面的设计方法。无论内圈挡边面是圆锥面还是球面，均要求滚子球基面接触在内圈挡边面的中部，以保证良好的润滑条件和应カ分布。但是现有技术的内圈挡边面为球面的圆锥滚子轴承设计方法存在一定缺陷，即滚子球基面不是接触在内圈挡边球面的中部，而是接触在内圈挡边球面的边缘。具体情况如下图2为现有技术的内圈和滚子的几何关系示意图。SR为滚子球基面曲率半径，Pp为内圈挡边球面曲率半径，SR=O. 95 P po 0点是内圈挡边球面的球心，也是滚子外锥面的锥顶点，0点位于内圈轴线上。O1点为滚子球基面的球心，O1点位于滚子轴线上，滚子轴线通过0点。F点位于内圈挡边球面的中部，E点位于内圈挡边球面的边缘。在A O1FO 中Qx// = {()().2 + ()ノ2 -2()Ox OF ( m/3)2(i;在A O1EO 中(ろE = {()0[ 2 + ()}{2 - ()1 COSa) 22 )(I)、(2)式中，因为OF = OE = P P, ^ > a，所以O1F > O1Etj这证明滚子球基面的球心O1距离F点远，距离E点近，因此滚子球基面不会接触在内圈挡边球面中部的F点，只会接触在内圈挡边球面边缘的E点。由于滚子球基面接触在内圈挡边球面边缘的E点，不仅润滑条件差，而且会产生应カ集中。轴承承载工作时，滚子球基面与内圈挡边球面的边缘将发生较剧烈摩擦，引起磨损和发热，导致轴承的使用寿命降低。轴承的使用寿命是轴承的重要质量指标，关系到轴承的可靠性。因此，专利技术ー种设计方法，使滚子球基面能够接触在内圈挡边球面的中部，以保证良好的润滑条件和应カ分布，提高轴承的使用寿命，成为人们追求的目标
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种能够实现。本专利技术为达到上述技术目的所采用的技术方案是它包括确定内圈挡边球面曲率半径P与滚子球基面曲率半径SR的比值K的取值，确定滚子球基面与内圈挡边球面的接触点F和滚子外锥面锥顶点O的连线与内圈滚道母线之间的夹角Θ的取值方法，建立计算公式。本专利技术的有益效果是滚子球基面接触在内圈挡边球面的中部，滚子球基面与内圈挡边球面的接触形态为半径较小的凸形球面与半径较大的凹形球面间的点接触，润滑条件好，容易形成润滑油膜，应力分布均匀，轴承承载工作时，滚子球基面和内圈挡边球面的温升比较低，磨损量比较小，轴承的使用寿命比较高。实际使用表明，本专利技术轴承的使用寿命比现有技术轴承的使用寿命提闻20%以上。附图说明 图I为圆锥滚子轴承整体示意图；图2为现有技术的内圈和滚子的几何关系不意图；图3为本专利技术的内圈和滚子的几何关系示意图。符号说明a'。为滚子大头理论边缘点B至内圈大端面的距离，a"。为内圈挡边球面根部宽度，d为内圈公称内径，d' 滚子大头理论边缘点B处的内圈滚道直径，d" i为内圈滚道最大直径，E为外圈公称小内径，K为内圈挡边球面曲率半径P与滚子球基面曲率半径SR的比值，SR为滚子球基面曲率半径，T为轴承公称宽度，α为轴承公称接触角，即外圈滚道角度，β为内圈滚道角度，Y为接触点F和内圈挡边球面球心O1的连线与内圈轴线之间的夹角，Θ为接触点F和滚子外锥面锥顶点O的连线与内圈滚道母线之间的夹角，λ为内圈挡边球面根部A点和内圈挡边球面球心O1的连线与内圈轴线之间的夹角，P为内圈挡边球面曲率半径，P P为现有技术的内圈挡边球面曲率半径，Φ为滚子半锥角，Ψ为滚子球基面球心O2和滚子大头理论边缘点B的连线与内圈滚道母线之间的夹角。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步说明本设计方法所使用的符号与图I和图3所标注的符号一致，含义相同。所述图3为本设计方法的内圈和滚子的几何关系示意图。图中SR为滚子球基面曲率半径，P为内圈挡边球面曲率半径。O点是滚子外锥面的锥顶点，也是内圈滚道母线的延长线与内圈轴线的交点。O1A为内圈挡边球面的球心，F点为滚子球基面与内圈挡边球面的接触点，F点位于内圈挡边球面的中部。O2点为滚子球基面的球心，O2点位于F点和O1点的连线上。本设计方法的设计程序如下I、内圈挡边球面曲率半径P与滚子球基面曲率半径SR的比值KK= P /SR = I. 122、接触点F和滚子外锥面锥顶点O的连线与内圈滚道母线之间的夹角Θ权利要求1.一种，其特征在于它包括确定内圈挡边球面曲率半径P与滚子球基面曲率半径SR的比值K的取值，确定滚子球基面与内圈挡边球面的接触点F和滚子外锥面锥顶点O的连线与内圈滚道母线之间的夹角Θ的取值方法，建立计算公式。2.根据权利要求I所述的，其特征在于内圈挡边球面曲率半径P与滚子球基面曲率半径SR的比值K取为I. 12。3.根据权利要求I和2所述的，其特征在于滚子球基面与内圈挡边球面的接触点F和滚子外锥面锥顶点O的连线与内圈滚道母线之间的夹角Θ的取值方法为θ = (O. 25+1/d) Φ , 式中d为内圈公称内径，已知； Φ为滚子半锥角。4.根据权利要求3所述的，其特征在于建立8个计算公式，SP (1)滚子大头理论边缘点B处的内圈滚道直径d'i的计算公式全文摘要本专利技术涉及一种。它包括确定内圈挡边球面曲率半径ρ与滚子球基面曲率半径SR的比值K的取值，确定滚子球基面与内圈挡边球面的接触点F和滚子外锥面锥顶点O的连线与内圈滚道母线之间的夹角θ的取值方法，建立计算公式。本专利技术滚子球基面接触在内圈挡边球面的中部，滚子球基面与内圈挡边球面的接触形态为半径较小的凸形球面与半径较大的凹形球面间的点接触，润滑条件好，容易形成润滑油膜，应力分布均匀，轴承承载工作时，滚子球基面和内圈挡边球面的温升比较低，磨损量比较小，轴承的使用寿命比较高。实际使用表明，本专利技术轴承的使用寿命比现有技术轴承的使用寿命提高20%以上。文档编号F16C33/66GK102852969SQ20121037210公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日专利技术者蔡秉华 申请人:福建省永安轴承有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚子球基面接触在内圈挡边球面中部的圆锥滚子轴承设计方法，其特征在于：它包括确定内圈挡边球面曲率半径ρ与滚子球基面曲率半径SR的比值K的取值，确定滚子球基面与内圈挡边球面的接触点F和滚子外锥面锥顶点O的连线与内圈滚道母线之间的夹角θ的取值方法，建立计算公式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡秉华，
申请(专利权)人：福建省永安轴承有限责任公司，
类型：发明
国别省市：