双列圆锥滚子汽车轮毂轴承塑料保持架的设计_吴振东

圆锥滚子轴承塑料保持架结构强度设计要点浅析＊吴振东1,李　婉2(1.韶关东南轴承股份有限公司,广东韶关　512029;2.韶关学院机电系,广东韶关　512005)摘　要:笔者通过分析国内外同类产品保持架的结构特征,对比目前国内单列圆锥滚子轴承使用的冲压保持架(金属板材),着重从结构强度方面探讨了双列圆锥滚子汽车轮毂轴承使用的塑料保持架的结构强度设计要点。

关键词:双列圆锥滚子轴承;汽车轮毂轴承;塑料;保持架;结构强度中图分类号:T H133.33 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2008)03-0029-02A n a l y s i s o f s t r u c t u r a l i n t e n s i t y d e s i g nf o r p l a s t i c c a g e o f r o l l e r b e a r i n gW u Z h e n-d o n g1,L i　Wa n2(1.S h a o g u a ns o u t h e a s t b e a r i n gC o.L t d.,S h a o g u a nG u a n g d o n g　512029,C h i n a;2.E l e c t r o m e c h a n i c a l e n g i n e e r i n g d e p a r t m e n t o f S h a o g u a nu n i v e r s i t y,S h a o g u a n G u a n g d o n g　512005,C h i n a)A b s t r a c t:B y a n a l y z i n g t h e s t r u c t u r e c h a r a c t e r i s t i c s o f d o m e s t i c a n df o r e i g na d v a n c e d p l a s t i c c a g e,a n d b y c o n t r a s t i n g t h e d o-m e s t i c m e t a l l i c c a g e s o f t h e s i n g l e r o wr o l l e r b e a r i n g,t h e p l a s t i c c a g e s t r u c t u r a l i n t e n s i t y d e s i g n p o i n t s o f t h e d o u b l e r o wr o l l e r a u t o m o b i l e w h e e l b e a r i n g i s d i s c u s s e de m p h a t i c a l l y i n t h e s t r u c t u r a l i n t e n s i t y a s p e c t.K e yw o r d s:d o u b l er o wr o l l e r b e a r i n g;a u t o m o b i l e w h e e l b e a r i n g;p l a s t i c;c a g e;s t r u c t u r a l i n t e n s i t y1　塑料保持架结构强度特征目前,国内外单列圆锥滚子轴承一般采用金属板材冲压保持架[1],金属保持架的强度可满足轴承的使用要求。

汽车轮毂用双列角接触球轴承内圈小端挡边结构的改进吴振东1,2,张静娟3,李　婉4(1.韶关东南轴承股份有限公司,广东　韶关　512029;2.核工业华南技工学校,广东　韶关　512026;3.安阳斯普机械有限公司,河南　安阳455000;4.韶关学院　机电系,广东　韶关　512005)摘要:通过分析第1代汽车轮毂轴承内部沟道结构特征以及加工工艺过程,提出了对汽车轮毂用双列角接触球轴承内圈小端挡边结构的改进措施,减少了磨加工工序,降低了生产成本。

关键词:汽车轮毂轴承;双列角接触球轴承;内圈;挡边;结构;改进中图分类号:T H 133.33;T H 162+.1 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2009)01-0010-01 近几年,国内汽车行业及其相关配套产业处于高速发展时期,但是随着原材料成本的不断提高,在保证产品质量的同时,各个产品制造商对整车或零部件产品的成本控制环节都有了更高的要求,不断的降低成本成了企业实现盈利的一条有效途径。

1　改进前结构图1所示为第一代汽车轮毂轴承结构。

我公司汽车轴承D A C 40740042(轴承内径40m m ,外径74m m ,宽度42m m )是较早开发的汽车轮毂用双列角接触球轴承产品。

图2所示为产品内圈沟道挡边结构,设计之初考虑内圈小挡边尺寸d 1需要满足装配要求,所以d 1采用磨削加工,目的是既要保证内圈沟道有测量沟底,又要严格保证d 1与沟道直径的差值在一个适当的范围内。

图1　第一代汽车轮毂轴承收稿日期:2008-08-11;修回日期:2008-09-22 α—轴承公称接触角(°);β—内圈小端挡边尺寸对应的 圆心角(°);d 1—内圈小端挡边尺寸图2　改进前的小端挡边结构在产品的功能结构设计方面,双列汽车轮毂轴承一般设计为满球和内、外圈可分离结构,目的是为了增大轴承的承载能力和便于轴承的装配;同时轴承的自锁功能不是依靠沟道挡边的过盈量,而是靠保持架来实现(图1)。

双列圆锥滚子汽车轮毂轴承塑料保持架的设计吴振东1,李　婉2(1.韶关东南轴承股份有限公司,广东　韶关　512029;2.韶关学院　机电系,广东　韶关　512005)摘要:通过分析国内、外同类产品保持架的结构特征,参考目前国内单列圆锥滚子轴承金属冲压保持架的结构设计方法,探讨了双列圆锥滚子汽车轮毂轴承用塑料保持架的结构设计和主参数的计算。

关键词:双列圆锥滚子轴承;轮毂轴承;塑料保持架;结构设计中图分类号:T H 133.33+2;T H 123+.1 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2008)06-0007-03符号说明D w ———滚子大头直径,m m D w 1———滚子小头直径,m m L n ———滚子素线在滚子中心线上的投影长度,m m收稿日期:2007-10-18;修回日期:2008-01-30 ———滚子素线与其中心线的夹角,(°)α———轴承公称接触角,(°)θ———保持架梁与轴承中心线的夹角,(°)θ1———保持架梁的压坡角,(°)ΔC ———保持架窗孔大端宽度,m m ΔC 1———保持架窗孔小端宽度,m m l c ———保持架窗孔长度,m m 图3为无量纲摩擦力随无量纲转速的变化情况。

从图中可以看出,随着转速的增大,无量纲摩擦力与转速之间并不是完全的线性关系。

在转速较低时,摩擦力受到转速的影响较大;在转速较高时,转速对摩擦力的影响逐渐趋于稳定,摩擦力与转速为近似线性关系。

一般情况下,正常的工作情况都属于该线性区域。

图3　无量纲摩擦力与无量纲转速的关系4　结　论(1)随着转速的增大,偏心距和偏心方向的变化都是非线性的,变化速度逐渐减缓,最终趋于稳定。

(2)转速与摩擦力之间也是一种非线性关系,在启动的瞬间,这种非线性关系尤为明显;在正常的工况下,两者之间的关系近似线性,可以视为线性关系。

参考文献:[1]　阎庆华,安　琦.三油楔固定瓦滑动轴承启动过程的性能[J ].华东理工大学学报:自然科学版,2007,33(4):569-572.[2]　高　磊,刘　俊,安　琦.柱面弧形油楔推力滑动轴承数值分析[J ].润滑与密封,2007,32(8):99-102.[3]　阎庆华,安　琦.三油楔固定瓦滑动轴承空间安装方位对其性能影响的研究[J ].中国机械工程,2007,18(11):1281–1284.[4]　阎庆华,颜勇明,安　琦.预负荷系数对三油楔径向滑动轴承稳定性的影响[J ].华东理工大学学报:自然科学版,2006,32(11):1365-1368.[5]　阎庆华,安　琦.三油楔轴承若干参数对刚性和弹性转子失稳转速的影响[J ].华东理工大学学报:自然科学版,2007,33(5):737-740.[6]　阎庆华,安　琦.三油楔固定瓦滑动轴承结构参数对刚性J e f f c o t t 转子失稳转速的影响[J ].机床与液压,2007,35(9):35-36.[7]　S c h u l l e r F r e d r i c kT ,A n d e r s o nW i l l i a m J .E x p e r i m e n t so n t h e S t a b i l i t y o f W a t e r -l u b r i c a t e d T h r e e -S e c t o r H y -d r o d y n a m i cJ o u r n a l B e a r i n g s a t Z e r oL o a d[Z ].N a s a T e c h n i c a l N o t e N a s a T nD-5752.(编辑:温朝杰)I S S N 1000-3762C N 41-1148/T H 轴承　2008年6期B e a r i n g 2008,N o .6 7-9 l c1———保持架大端筋宽,m ml c2———保持架小端筋宽,m mS———保持架梁厚度,m mc b———保持架梁宽度,m mh———保持架小端截面厚度,m mH———保持架大端截面厚度,m md A———保持架中心线上特殊点A的径向尺寸,m md B———保持架中心线上特殊点B的径向尺寸,m md1———在保持架窗孔位置上滚子小头中心的径向尺寸,m md2———在保持架窗孔位置上滚子大头中心的径向尺寸,m mR c———保持架大端内侧圆弧半径,m mR c1———保持架小端内侧圆弧半径,m mB c———保持架宽度,m mD c———保持架大端外径,m mDh———保持架模具分模尺寸(保持架大端内径),m md c1———保持架小端内径,m md c2———保持架小端外径,m mZ———保持架窗孔数双列圆锥滚子汽车轮毂轴承塑料保持架一般用于滚动体(圆锥滚子)引导,由于其具有质量小,加工精度高,与滚子的接触面重合度高,工作时噪声低等特点,目前国内、外许多双列圆锥滚子汽车轮毂轴承产品都使用了塑料保持架。

本技术提出了一种汽车用减震轮毂轴承，包括内环、外环和滚珠，其特征在于：包括第一减震层和第二减震层，所述内环的外侧设有外环，所述内环和外环之间夹有若干个滚珠，所述内环的外壁表面设有第一减震层，所述外环的内壁表面设有第二减震层，所述内环、外环、第一减震层和第二减震层之间为同心圆结构。

与现有技术相比，本技术提供的一种电脑刺绣机用可调节机架，结构合理，通过在内环与外环之间设计第一减震层和第二减震层，减震层中设有减震弹簧，可以减少汽车轮毂在路面坎坷不平的复杂工况时因震动而造成的损坏和报废。

技术要求1.一种汽车用减震轮毂轴承，包括内环(1)、外环(2)和滚珠(3)，其特征在于：包括第一减震层(4)和第二减震层(5)，所述内环(1)的外侧设有外环(2)，所述内环(1)和外环(2)之间夹有若干个滚珠(3)，所述内环(1)的外壁表面设有第一减震层(4)，所述外环(2)的内壁表面设有第二减震层(5)，所述内环(1)、外环(2)、第一减震层(4)和第二减震层(5)之间为同心圆结构。

2.如权利要求1所述的一种汽车用减震轮毂轴承，其特征在于：所述第一减震层(4)内设有若干个第一减震弹簧(41)，所述第一减震层(4)的内壁上设有若干个弹簧安装槽(42)，所述第一减震弹簧(41)的下端与所述的弹簧安装槽(42)连接，所述弹簧安装槽(42)的数量与所述第一减震弹簧(41)一致，所述第一减震弹簧(41)的压缩伸张方向指向所述第一减震层(4)的圆心。

3.如权利要求2所述的一种汽车用减震轮毂轴承，其特征在于：所述第二减震层(5)内设有若干个第二减震弹簧(51)，所述第二减震层(5)的结构与所述第一减震层(4)的结构一致，所述第二减震层(5)的半径大于所述第一减震层(4)的半径，所述第二减震弹簧(51)的体积大于所述第一减震弹簧(41)的体积。

4.如权利要求1所述的一种汽车用减震轮毂轴承，其特征在于：所述第一减震层(4)的外壁中央与所述第二减震层(5)的内壁中央设有用于所述滚珠(3)定向滚动的滚珠通道(43)，所述滚珠通道(43)的中部高度低于所述滚珠通道(43)两端的高度。

专利名称：一种偏心双列圆锥滚子轴承单元专利类型：实用新型专利
发明人：宋世勇,韩长涛,崔传荣,王蕾,曹晓辉申请号：CN200620153411.5
申请日：20061128
公开号：CN200971918Y
公开日：
20071107
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种偏心双列圆锥滚子轴承单元，由双滚道外圈、密封圈、滚子、保持架、内隔圈和内圈组成，双滚道外圈外表面作为工作表而，双滚道外圈两端设有的密封圈采用钢板骨架单唇口密封形式，偏心轴与内圈相连接，并由紧固螺母固定，偏心轴与紧固螺母之间设有防松钢珠；通过紧固螺母与防松钢珠将偏心轴和双列密封圆锥滚子轴承组合在一起，构成了一个可实现回转的轴承单元。

本实用新型的有益效果是：本实用新型相比传统轴承载荷提高了20％，寿命延长1.5倍，且可靠性高、易于拆装与维护。

申请人：瓦房店轴承集团有限责任公司
地址：116300 辽宁省瓦房店市北共济街一段1号
国籍：CN
代理机构：大连八方知识产权代理有限公司
代理人：卫茂才
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专题综述　汽车轮毂轴承密封结构现状及发展李　婉1,吴振东2(1.韶关学院　机电系,广东　韶关　512005;2.韶关东南轴承股份有限公司,广东　韶关　512029)摘要:通过分析国外同类先进产品密封结构,重点从结构特点和设计原理等方面探讨了汽车轮毂轴承密封结构技术现状及其发展趋势。

关键词:轮毂轴承;密封结构;设计中图分类号:T H 133.33+1;T H 136 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2008)07-0047-05A c t u a l i t y a n dD e v e l o p m e n t s o nS e a l S t r u c t u r e o f A u t o m o b i l e H u bB e a r i n g sL I W a n 1,W UZ h e n -d o n g2(1.D e p a r t m e n t o f E l e c t r o m e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,S h a o g u a n U n i v e r s i t y ,S h a o g u a n 512005,C h i n a ;2.S h a o g u a n S o u t h e a s tB e a r i n gC o .L t d .,S h a o g u a n 512029,C h i n a )A b s t r a c t :B ya n a l y z i n gt h ef o r e i g na d v a n c e ds e a l s t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i c s ,t h et e c h n i q u ea c t u a l i t ya n dd e v e l o p m e n t t r e n d i s d i s c u s s e df o r t h e d o u b l e r o wa u t o m o b i l e h u b b e a r i n g s e a l s t r u c t u r e e m p h a t i c a l l y i nt h e s e a l s t r u c t u r e c h a r a c t e r -i s t i c s a n d d e s i g np r i n c i p l e .K e yw o r d s :a u t o m o b i l e h u b b e a r i n g ;s e a l s t r u c t u r e ;d e s i g n 近几年,我国汽车行业处于高速发展时期,产销量不断提高,从长远发展考虑,各个制造商和用户对整车质量提出了更高的要求。

汽车轮毂轴承密封件标准化研发体制探究
刘彬;吴振东;高向东
【期刊名称】《汽车零部件》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】阐述汽车轮毂轴承密封件的研发体系,指出汽车轮毂轴承生产企业和相关企业及职能部门在这方面存在的不足,探讨整个汽车轮毂轴承密封件相关行业和职能部门涉及到的汽车轮毂轴承密封件标准化研发体制.
【总页数】5页(P55-59)
【作者】刘彬;吴振东;高向东
【作者单位】韶关东南轴承有限公司,广东韶关512029;广东工业大学机电工程学院,广东广州510090;广东省核工业华南高级技工学校,广东韶关512026;广东工业大学机电工程学院,广东广州510090
【正文语种】中文
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汽车轮毂用双列角接触球轴承内圈小端挡边结构的改进
吴振东;张静娟;李婉
【期刊名称】《轴承》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】通过分析第1代汽车轮毂轴承内部沟道结构特征以及加工工艺过程,提出了对汽车轮毂用双列角接触球轴承内圈小端挡边结构的改进措施,减少了磨加工工序,降低了生产成本.
【总页数】2页(P10,15)
【作者】吴振东;张静娟;李婉
【作者单位】韶关东南轴承股份有限公司,广东,韶关,512029;核工业华南技工学校,广东,韶关,512026;安阳斯普机械有限公司,河南,安阳,455000;韶关学院,机电系,广东,韶关,512005
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.33;TH162+.1
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