深沟球轴承设计

1、深沟球轴承设计计算1.沟道曲率半径必须满足 Rimax<0,52Dw,Remax<0.53DvW=L Rimax<Remin取单 向加公差.2.外圈沟道直径 De的名义尺寸一律加上轴承根本组径向游隙的平均值,即De=di+2Dw+U,U=(Umin+Umax)/2见附表 3),以提升装配率.n .适用范围：1 .密封深沟球和带防尘盖深沟球轴承设计纳入本设计方法.适用于 100,200,300系列轴承外径30780mmi勺带单面或双面密封的接触式、非接 触式密封深沟球轴承和带防尘盖的深沟球轴承.2 .密封设计以外圈带密封梢、内圈光挡边的接触式密封球轴承为根底 ,非接 触式密封球

2、轴承的代号 ,在接触式密封球轴承代号后加：K,以资区别.例:180204表示接触式密封球轴承,180204K表示非接触式密封球轴承.田.引用标准：1. GB/T 276-1994滚动轴承 深沟球轴承外形尺寸2. GB/T 274-2000滚动轴承 倒角尺寸 最大值3. GB/T 781119994. GB/T 307.1-19945. GB/T 308-20026. GB/T 6391-1995滚动轴承参数符号滚动轴承向心轴承公差滚动轴承钢球滚动轴承额定动载荷和额定寿命8. JB/T 10239-2001滚动轴承深沟球轴承卷边防尘盖技术条件9. JB/T 10239-200110. CSBTS

3、 TC98.56-199911. CSBTS TC98.58-199912. CSBTS TC98.64-1999滚动轴承零件冲压保持架技术条件滚动轴承零件深沟和角接触球轴承套圈公差深沟和角接触球轴承套圈沟形公差深沟及角接触球轴承套圈沟道圆形偏差设计轴承型号：6020一.轴承的根本(外形)尺寸确实定依据型号算 d,查 GB(GB 276-1994,GB 274-2000)可知口 B、r1 .轴承公称内径d=100.0(mm)2 .轴承公称外径D=150.0(mm)3 .轴承公称宽度T=24.0(mm)4 .轴承单向最小倒角rsmin=1.5(mm)二、滚动体直径的设计1 .钢球直径Dwg下式计

4、算：Dw=Kw (D-d)Kw分档取值见表1,Dw的取值精度为0.001.计算出Dw后,应从表2中选取接近计算值的标准钢球尺寸表1Kw 值if直卷系列 d(mgf_100200300400d< 350.240.300.240.310.250.320.280.3235v dw 1200.300.320.300.320.300.330.300.3220v dw 2400.290.320.280.320.290.320.250.302 .钢球与保持架中央圆直径 DwpDwp=0.5 (D+d) Dwp 的取值精度为 0.013 .球数 Z:Z= -+12 sin Dw / Dwp表2角限制条件

5、(上限)直径系列100200300400不人丁195°194°193°192°4.实取填球角：=2(Z-1)Sin -1(Dw/Dwp)三.套圈的设计1 .沟道曲率半径 R(Ri,Re)内圈沟道曲率半径Ri=fi Dw外圈沟道曲率半径Re=fe Dw内圈沟道曲率系数fi =0.515外圈沟道曲率系数fe=0.525表3Ri及Re勺公差mmDw超过一6101824304050到610182430405060公差0.030.040.060.090.120.140.180.222 .沟道直径di,De内圈沟道径di=Dwp-Dw外圈沟道径De=di+2Dw+u

6、式中根本组径向游隙平均值u=(umin+umax)/2按GB4604-84规定附表3圆柱孔深沟球轴承根本组径向游隙值 mDw超过261018243040506580100120140160180到61018243040506580100120140160180200umin2235566810121518182025umax131318202020232830364148536171d超过一3080120180250315到3080120180250315500di及De的公差±0.015±0.02±0.025±0.03±0.04±0

7、.05±0.06表4di与De勺公差mm3,沟位置a取值精度0.1: a=B/2内圈沟位置ai与外圈沟位置aelX相同值,即ai=ae=a表5 a 的公差 mmd超过一1018305080120180250315400到1018305080120180250315400500a的公差±0.015±0.02士 0.025士 0.03±0.04士 0.045士 0.05±0.06士 0.065±0.07士 0.084 .套圈档边直径d2,D2取值精度0.1:内圈档边直径d2= d2=di+Kd Dw外圈档边直径D2= D2=De-Kd D

8、w表6 Kd 值直径系列*100*200,300400Kd0.35d<250.35d>25 0.40.4*100,200系列轴承,当D<32mn用带爪保持架时,Kd可取小到0.30表7非引导挡边与引导挡边公差mmd2,D2超过1018305080120180250315400到18305080120180250315400500非引导挡 边公差d2-0.18-0.21-0.25-0.3-0.35-0.4-0.46-0.52-0.57-0.63d20.180.210.250.30.350.40.460.520.570.63引导挡边 公差d2-0.035-0.045-0.05-0

9、.06-0.07-0.08-0.09-0.1-0.12-0.12d20.0350.0450.050.060.070.080.090.10.120.125 .装配倒角r及非装配倒角r3,r8的尺寸及其公差,根据最单向倒角rsmin的尺寸按附表6选取.6 .标志,标志尺寸取值精度0.1轴承通常在外圈端面上标志,内圈不标志.为区分基准面,可在内圈非基准端面上标志“或“-"等标识符号以资区别.标志面有效宽度hwhw= (D -2rsmax径)(D2max,2r8max)标志中央圆直径Dkn, _ (D -2rs maxg) g- (D 2maxB2r8max)Dk=对400系歹.轴承式中r8

10、改为r3标志字体高根据hWK表8选取,同一内径和尺寸系列的轴承,标志中央圆直径 与字体高应一致.表8标志标准字体高mm标志中央圆彳仝Dk标志面有效宽度hw超过一305080120150200超过到到305080120150200一0.81.20.70.70.711一一1.21.80.70.7111-1.51-1.5一1.83111-1.51-1.51.5-21.5-2一37一1.51.5222.5一710一一一22.53310一一一一3344三.浪形保持架的设计1 .保持架钢板厚度S(取值精度0.1)S=S(Dw)计算出S后,按表10选用最接近计算值的标准厚度表9 S(Dw) 值直径系列100

11、200300 400Dw(mm)4<Dw < 354<Dw < 455<Dw < 4545<Dw & 55S(Dw)J_Dw.Xi_252-1.25 J2w.0.5 -0.04；-Dw-0.5 +0.15 J-Dw .0.5 +0.4|.174,6.3|丫8.58.5表10浪形保持架用冷轧钢板的标准厚度mm0.5 10.6派 | 0.7 | 0.8X | 1 | 1.2 | 1.5 | 2 | 2.5 3 | 3.52 .保持架宽度Bc(取值精度0.1)Bc=Kc Dw表11 Kc 值直径系列100200,300,400Kc0.480.45注：

12、考虑到保持架碰套及套料问题,个别小型号轴承的KC直可适当减小.3 .保持架内径Dc1及外径Dc 取值精度0.1Dc1=Dcp-Bc, Dc=Dcp+Bc 式中：Dcp=Dwp表 12 Dcp,Dc1.Dc 的公差 mmDc1 Dc Dcp超过1018305080120180250到183050801201802503151公差Dc1.Dc士 0.055士 0.065±0.08士 0.095±0.11±0.125±0.145±0.16Dcp士 0.025±0.054 .保持架兜窝的深度K取值精度0.01K=0.5Dw+ £ c

13、表13 e c值、Rc、K的公差mmDw超过一610141824324050到61101418124324050601Rc、K的公差0.040.050.060.070.080.10.10.120.14£ c值0.040.050.060.070.080.10.10.120.145 .保持架球兜内球面半径Rc取值精度0.01Rc=Kmax假设工艺条件允许,也可制造圆形兜孔Rc=K.按上式试算得的保持架尺寸Bc,Rc,K值必然使保持架在轴承内产生径向窜动,其径向窜动量e可按下式计算e及表14的e max e min仅供复核参考1 2Rccossin J °-85Bc 一 Rc K

14、& =0.85Bc-Dw sin cos 12Dw计算e maXt,Rc,K取最大值；计算e min是,Rc,K取最小值；而Dw,B/1公称尺寸.计算得的& min及& ma矫得超过表14的规定.表14保持架径向窜动量e mmDw超过一610141824324050到61014182432405060e min0.20.20.30.30.40.40.60.60.7e max0.60.70.811.21.41.61.82如超出e maXt,可适当减小K,Rc,但减小后应满足2K ADw+e c必须保证保持架不与套圈碰套,验算时应考虑:Dc1 min -d 2max、e m

15、ax , d>+ e 1D2min - Dc max、e max ,>+ e 1保持架与内,外圈档边之间的间隙当 Dw< 10mm 时,£ 1>0.2当 Dw>10mmt, e 1 >0.46 .相邻两球兜或斜钉孔中间距离C取值精度0.01,公差士 0.025C=Dcp sin 嘤7 .兜孔中央与相邻钟钉孔中央间距离C1取值精度0.01,公差± 0.02590C1=Dcp sin8 .保持架兜孔之间的平面与球兜必须圆角相交,圆角半径rc应尽可能取大,但是为了便于钟合保持架,在保持架钟钉大头的周围必须保证宽度不小于0.3mm勺平面,因此,圆

16、角rc应满足：rc < Dcp sin 90一( Dw +S)cos sin -1S - -Dw - 0.3Z 20.5Dw S 29 .浪形保持架用半圆头钟钉的选取：半圆头斜钉尺寸及公差按表15选取表15浪形保持架用半圆头斜钉尺寸及公差mm娜钉杆直径dm公称尺寸0.811.21.522.533.544.55公差士 0.03±0.04±0.05娜钉头直径Dm公称尺寸1.21.61.92.43.244.85.66.47.28公差0-0.20-0.3最小杆端直径d1min0.740.931.131.411.92.372.873.373.874.55OO： l11.4234

17、57娜钉头高度H公称尺寸0.60.80.951.21.622.42.83.23.64公差±0.1±0.15娜钉头对杆中央线同轴度0.050.1半圆挪钉头半径SR0.60.80.951.21.622.42.83.23.64rmax0.20.3娜钉孔直径tc公称尺寸0.811.21.522.533.544.55公差0.150.080.20.1两半保持架钢板厚 2S11.41.4222.422.433344567娜钉杆长度L公称尺寸2.83.23.244.24.84.84.86.77.37.88.89111115公差0.2注：斜钉杆长度允许各生产厂根据钟钉杆材料硬软情况适当加以调

18、整四.深沟球轴承零件质量计算1 .外圈质量We.XVeX 10-6(kg)10 -6(kg)丫-材料密度(下同)Ve=0.785(D2-D22)B-1.349D r 2-2.245r8 2 D2-1.345De Re 2+0.6176Re3(假设丫 =7.8g/cm3)尺寸代号见图01,对400系列,r8改为r3.2 .内圈质量Wi=T XVi X10-6 (kg)Vi=0.785(d2 2-d2)B-1.349d r 2-2.245r8 2 D2-1.345di Ri 2+0.6176Ri3(假设丫 =7.8g/cm3)尺寸代号见图02,对400系列,r8改为r3.3 .浪形保持架质量半保持

19、架质量 Wc=10.35Dcp+0.36388 Z (Rc+S(Dc-Dc1)S X 10'6(kg)(假设丫 =7.8g/cm3)尺寸代号见图074 .钢球质量3Ww=(t Dw 丫 )/6假设材料密度丫 =7.8 g/cm 3那么Ww=7.8< 10-6X(兀 dW )/6=4.08 x 10-6XdW (kg)5 .钟钉质量Wm = X 10-6兀 H2(3SR-H)/3+ 兀d1 2(L-e)+dm2 e/4假设=7.8g/cm3贝 UWm=24.5<10-6H2(3SR-H)/3+d1 2(L-e)+dm2 e/4 (kg)尺寸代号见图095 .深沟球轴承产品图的

20、绘制轴承产品装配图及零件图应按轴承专业标准JB/CQ107-88, 滚动轴承产品图样格式的规定绘制.6 .密封深沟球轴承优化设计密封深沟球轴承系深沟球轴承(开式)的变型产品,其主要的不同点在于带 有密封圈(分为接触试和非接触试两种),因而在外圈上要设置密封梢,并相应提 高相关尺寸形位的技术要求,其余那么完全与深沟球轴承(开式)相同.轴承套圈上 不标志,在密封圈外侧面模压标志.1.外圈设计除密封梢尺寸,挡边直径D经差和¥位置ae公差外,其余尺寸与深沟球尺寸完 全相同.1外圈挡边直径D2 取值精度0.1,公差按表16表 16mmD2超过一305080120到305080120180D2公

21、差0.0840.10.120.140.162外圈密封梢顶宽b1按表17选取公差±0.03表 17mmD超过一305080120到305080120180b1公差0.70.80.911.23外圈密封梢位置b按表18选取后用下式计算取值精度0.1,公差按表18b=b1+SH+S m1+S m2SH:密封圈骨架钢板厚度；8 m1:密封圈胶面到轴承端面距离；S m2:密封圈骨架挂胶厚度参数；表 18mmD超过一305080120到305080120180SH取值0.40.50.60.70.8S m取值0.20.20.30.30.5S m取值0.10.20.20.20.2b公差0.0840.1

22、0.120.140.164外圈密封梢止口直径D3取值精度0.1,公差按表19D3=D2+25 m2+e +SHD超过一305080120到305080120180£取值111.21.41.6D3公差士 0.042士 0.05±0.06±0.07±0.08表19mm5外圈密封梢底直径D4取值精度0.1,公差同D3D4=D3+b1-0.16外圈密封梢压坡角0c% =45 ,当止口厚度 HA0.5mmtH=b-b1-D4-D3/2% =30,当止口厚度 H<0.5mrW使H=0.5mm7密封梢顶圆弧半径RH$表20选取表 20mmD超过一80120到80

23、120180R1取值0.30.40.58外圈沟位置尺寸ae对两端面的对称度按表21确定表 21mmD超过一305080120到305080120180ae,ai对两端面的对称度士 0.02士 0.025±0.03士 0.035±0.042 .内圈设计除内圈沟位置尺寸ai和内圈挡边直径d2公差外,其余各部尺寸与深沟球轴承 完全相同.接触试、非接触试密封轴承的内圈相同.1内圈沟位置尺寸ai对两端面的对称度与同型号外圈ae的对称度相同,见 表21.2内圈挡边直径d2公差按表22mm表22d超过一183050802的公差-0.011-0.013-0.016

24、-0.019-0.0223 .密封圈设计除接触唇部尺寸外,接触式和非接触试各部尺寸相同1)密封圈外径Dm1取值精度0.01,公差按表23)Dm1=D4+)m3S m3:密封圈外径压缩量,按表23选取表 23mmD超过一305080120到305080120180S m敛值0.080.10.120.140.16Dm1的公差士 0.042±0.05±0.06±0.07±0.082)密封圈装配引导直径Dm2取值精度0.1,公差按表24)Dm2=D3-0.3表 24mmD超过一305080120到305080120180Dm2的公差0.130.160.190.2

25、20.253)密封圈骨架定位直径Dm3取值精度0.1,公差同Dm1)Dm3=D2-SH4)密封圈肩部直径Dm4取值精度0.1,公差同Dm2)Dm4=Dm3+2(SH + m2)5)密封圈装配减压梢圆弧半径Rm1按表25选取表 25mmD超过一305080120到305080120180Rm1值0.20.250.250.30.356密封圈台肩圆弧半径 Rm2: Rm案0.27密封圈总厚度Bm1取值精度0.1,公差按表26Bm1=b1+SH玲 m2表 26mmD超过一305080120到305080120180Bm1公差-0.07-0.084-0.1-0.12-0.148密封圈外径唇部厚度Bm2公

26、差按表18中的b的公差值,但取负号Bm2=b19密封圈外径唇顶厚度Bm3取值精度0.01,公差+0.1Bm3=Bm2/210密封圈骨架挂胶厚度Bm4Bm4=S m211密封圈内径处唇厚Bm5取值精度0.1,公差同Bm1a.当 A0.3 时,Bm5=Bm1 =Xm-XB=B/2-Bm1-S m1- JBk Bs2 dm3 ； Dwp2式中Bk=K保持架兜孔深,Bs=S保持架钢板厚dm3=d2+2 Bm5/3+ £ 1 £ 1 按表 27选取b.当 A<0.3 时Bm5= B/2 - Sm1-JbJbs2 Tdm3二Dwp2-0.32表 27mmd超过一18305080到

27#163; 1取值0.70.91.11.41.712密封圈内径处内唇,外唇尺寸Bm6,Bm7取值精度0.1,公差按表28Bm6=Bm7=Bm5/3表 28mmd超过一18305080m6,Bm7 公差0.070.0840.10.120.1413密封圈内径dm1幽值精度0.1,公差按表29dm1=d2+0.2+ S m4S m4:密封间隙参数表 29 mmd超过一18305080到1830P 508012018 m4取值0.10.20.30.40.5dm1公差0.110.130.160.190.2214密封圈内径处减压梢直径dm2幽值精度0.1,

28、公差同dm1dm2=dm1+2 x Bm5/315密封圈内径处润滑脂引导斜坡直径 dm3取值精度0.1,公差按表30dm3=dm2+S m5S m5:润滑脂引导斜坡直径参数表 30mmd超过一18305080到1830一50801208 m5取值0.30.40.50.60.7dm3公差士 0.055士 0.065±0.08士 0.095±0.1116密封圈内径处润滑脂引导斜坡角度3 公差士 1° B =4517标志、标志尺寸取值精度0.1密封轴承通常在密封圈上以模塑方式标志,并在密封圈模压成型时一次完成标志中央圆直径DkDk=(Dm4+dm1)/2标志面宽度hwh

29、w=(Dm4-dm1)/2标志字高可参考表8规定作适当放大.18)接触式密封轴承接触唇内径 dm4幽值精度0.01,公差按表31,dm4=d2/(1+k)k:接触唇压缩量参数)表 31mmd超过一18305080值0.010.0090.0080.0070.006dm4公差0.070.0840.10.120.1419)密封圈接触唇减压圆弧半径 Rm3取值精度0.1)Rm3=(dm2-dm4)/84 .密封圈骨架密封圈钢骨架采用08或10钢板制造,其厚度公差按GB70薮高级精度确定.1)骨架定位尺寸DH幽值精度0.1,公差同Dm1)DH=Dm32)钢骨架板厚SH骸表32选

30、取)表 32mmD超过一305080120到305080120180SH值0.40.50.60.70.7SH公差-0.05-0.06-0.07-0.08-0.083)钢骨架总厚度尺寸H(公差±0.1)H=2 SH3钢骨架内径尺寸dH取值精度0.1,公差按表33dH=dm2+ m6S m6骨架内径胶厚参数表 33mmd超过一18305080到183050P 801208 m6取值1.21.51.822.5dH公差0.110.130.160.190.225 .带防尘盖深沟球轴承系深沟球轴承另一种变型,具与密封深沟球轴承的不同 处在于以防尘盖置换了密封圈,因而其外圆、内圈、保持架和钢球均与

31、相应的 密封深沟球轴承相同.1防尘盖外径尺寸DF取值精度0.01,公差按表34DF=D3- S F表 34mmD超过一305080120到305080120180DF公差-0.065-0.08-0.1-0.12-0.105-0.117-0.142-0.174-0.207-0.2458 F取值0.10.150.20.20.252防尘盖内径尺寸dF取值精度0.1,公差按表35dF=d2+0.4+S m4S m4$表 29选取表 35mmd超过一18305080F公差0.070.080.10.120.143防尘盖钢板厚SF,按表36选取表 36mmD超过一5080120到5

32、080120180SF取值0.20.30.30.4SF公差-0.04-0.04-0.04-0.044防尘盖卷边圆弧半径RF取值精度0.1RF=3 b1/4-SFbl按表17选取 5防尘盖卷边处宽度BF取值精度0.1,公差-0.1BF=2.678b16防尘盖尺寸BF1取值精度0.1,公差±0.1BF1=b-SF-S m17防尘盖翻边尺寸BF2取值精度0.1,公差±0.1BF2=3.5 SF8防尘盖尺寸DF1取值精度0.1,公差±0.1DF1=DF-4RF+SF9防尘盖尺寸DF2取值精度0.1,公差士 0.1DF2=D2-2 SF10防尘盖尺寸DF3取值精度0.1,公差士 0.1DF3=DF2-2 BF111防尘盖卷边圆周等分开梢数NF取值精度0.1NF=兀DF/16计算后按奇数圆整.12防尘盖卷边圆周等分开梢宽度hFhF=4SF13防尘