滚针轴承的设计.pdf

第三节 滚动轴承的设计 摩托车发动机连杆大小头轴承，曲轴主轴轴经常选用滚动轴承。一方面是由于发动机总 体结构设计上的需要，另一方面是由于滚动轴承摩擦损失小，机械效率高，起动性能好，工 作可靠，使用寿命长，同时轴承的润滑也比较方便。但是，滚动轴承价格比滑动轴承贵，轴 承与连杆或曲轴装配技术较高，维修与更换不便，噪声大。 滚动轴承设计步骤一般为： 1.选择轴承类型。 2.确定辆承径向间隙及配合。 3.确定轴向紧固方式及润滑方式。 4.验算轴承寿命。 作用在轴承上的负荷，是选用轴承类型的主要因素。连杆的小头轴承经常选用带保持架 的滚针轴承，保持架可以用青铜制造，也可以用轴承钢制造。连杆大头轴承可以选用带保持 架的滚针的轴承，也可以选用滚柱轴承。保持架多用轴承钢制造。曲轴的主轴承多选用单列 向心球轴承。 发动机正常工作时，滚动轴承的经向游隙取决于轴承尺寸，原始经向游隙，轴承内外圈 配合过盈度以及轴承的工作温度。滚动轴承的理论工作游隙只需大于零即可，但要使滚动体 与滚道之间形成油膜，须给予一定的间隙。对于单列向心球轴承的经向游隙见表 13—3。表 中数值是指轴承在安装前自由状态下的游隙，称为原始游隙，用C0 表示。轴承在安装后，由 于内外套圈的配合公差，将使原始游隙减小，这时的游隙称为配合游隙，用Cp 表示。轴承在 工作时，由于负荷的作用以及内外套圈温差的影响，将使游隙进一步发生变化，工作时轴承 的实际游隙称为工作游隙，用C 表示。通常C C C 。 g 0 g p 配合游隙可根据原始游隙与配合尺寸近似算出： 内圈与轴过盈配合时： C C 0.65 配合的名义过盈量。 p o 外圈与曲轴箱过盈配合时： C C 0.55 配合的名义过盈量。 p o 轴承工作时由于内外圈温差使经向游隙变化之值可按下式计算：  t R (毫米) t i d 0.09(D d ) Ri  (毫米)  式中：—— 淬火钢受热时的线膨胀系数，=11×10-6 ； t ——轴承工作时内外圈的温差，t = 内圈温度t 1 一外圈温度t 2 ( ℃) ，一般情况 温度较外圈温度高5~10 ℃； d 、D——轴承内外径尺寸(毫米) ，； R i ——轴承内圈滚动槽沟底半径(对轴承中心线)(毫米) 。 连杆大小头轴承及曲轴主轴承轴承经向游隙值推荐选用辅助组(2) 以及基本组(0). 选用轴承配合时应考虑负荷的性质及大小，轴承的工作温度，原始游隙的大小，材 料以及轴承轴向游动的要求。通常，若承受的带冲击性的周期性负荷较大，配合则较 紧。工作温度高时，外圈配合应较松，内圈配合应较紧。原始径向游隙小时，可取较 松的配合。原始向游隙大时，可取较紧的配合。摩托车发动机曲轴箱多为铝合金材料 制造，配合的选择应比材料为铸铁时为紧。轴向定位的轴承比轴向可移动的轴承配合 紧，轴承内圈与轴的配合可选用n6 、m6 ，轴承外圈与轴承座的配合可选用M7 、K7 。 表13--3 单列向心球轴承的经向游隙( ) 轴承公称内经 辅助组 基本组 辅 助 组 测量时所加 d (2) (0) (3) (4) 的经向负荷 (毫 米) 最大 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 (N) 10—18 5 14 8 22 16 30 23 38 18—24 5 15 10 24 18 33 25 41 50 24—30 5 16 10 24 18 33 28 46 30—40 5 16 12 26 21 39 33 51