重卡用新型圓錐桶形滾子軸承
發(fā)布時(shí)間:2019-12-19信息來(lái)源:瀏覽次數(shù):1325
滾子軸承的滾動(dòng)體類(lèi)型包括:圓柱滾子、圓錐滾子、滾針、球面滾子。滾子軸承的高承載能力,使其應(yīng)用非常廣泛,滾子的設(shè)計(jì)、加工也在不斷的發(fā)展。今年5月舍弗勒對(duì)修形滾子設(shè)立新標(biāo)準(zhǔn),要求舍弗勒旗下所有具有X-life品質(zhì)的500 mm及以上孔徑241系列調(diào)心滾子軸承將陸續(xù)采用新的滾動(dòng)體(端部修形的新型桶形滾子)。下面將介紹一種新型圓錐桶形滾子軸承。
汽車(chē)變速箱用圓錐滾子軸承,解決了軸承的布局問(wèn)題,但套圈引導(dǎo)擋邊容易發(fā)生摩擦導(dǎo)致高磨損。滾子的幾何形狀也會(huì)產(chǎn)生作用于內(nèi)圈擋邊的法向力,導(dǎo)致接觸區(qū)域產(chǎn)生滑動(dòng)引起磨損。滾子與擋邊、滾子與滾道之間的接觸力以及滾子擋邊之間的接觸區(qū)域如下圖所示。
在相同的外形尺寸和儲(chǔ)脂尺寸下選用雙列深溝球軸承作為替代方案,其磨損會(huì)小很多,但承載能力較圓錐滾子軸承低,可以滿足一般車(chē)輛車(chē)軸齒輪箱使用。對(duì)于重型卡車(chē),其額定載荷不足,必須加以改進(jìn)。
德國(guó)凱澤斯勞滕工業(yè)大學(xué)的研究表明:直徑為70 mm且無(wú)特殊表面精度(表面粗糙度Ra的值為0.15 μm)的圓錐桶形滾子軸承的基礎(chǔ)原型即便不是最優(yōu),但其抗磨損能力已可與相同主要尺寸、最優(yōu)擋邊幾何形狀和高質(zhì)量表面精度(表面粗糙度Ra的值為0.03 μm)的圓錐滾子軸承相媲美。
設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的圓錐桶形滾子軸承的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。接觸點(diǎn) P1~P4 分別指內(nèi)、外滾道上的2個(gè)點(diǎn)。內(nèi)、外滾道上中間接觸點(diǎn)的2條切線相交于對(duì)稱(chēng)軸線上的M點(diǎn),從而產(chǎn)生錐角α。滾子表面的外輪廓可用一段恒定半徑為R的圓弧表示。此時(shí),保持架起至關(guān)重要的作用,不僅可保持滾子的間距,還通過(guò)保持滾子對(duì)中來(lái)糾正滾子歪斜。
圓錐桶形滾子軸承相對(duì)于圓錐滾子軸承的優(yōu)點(diǎn)為:
由于沒(méi)有擋邊,避免了該區(qū)域在軸向產(chǎn)生接觸力,這是產(chǎn)生磨損的主要原因(圓錐滾子軸承的工作原理);
不會(huì)出現(xiàn)自旋運(yùn)動(dòng)(與雙列球軸承相比);
由于使用無(wú)自鎖保持架,僅有很小的引導(dǎo)力;
對(duì)傾斜不敏感;
聯(lián)合載荷下的高承載能力(雙列球軸承不能滿足這一特性)。
新型軸承的幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合了圓錐滾子軸承(軸向和徑向聯(lián)合載荷下的高承載能力)和桶形滾子軸承(無(wú)擋邊接觸,對(duì)滾子傾斜和歪斜的高容忍性)的優(yōu)點(diǎn),因此可成為重載應(yīng)用場(chǎng)合的替代軸承。