滚针轴承使用寿命的研究论文【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 滚动轴承的寿命定义为从轴承开始工作到轴承滚道轮或滚动体的表面，因疲劳最先出现表面剥落的总转数（或者在一定转数下的总旋转时间）。但是，即使尺寸、结构、材料、热处理完全相同条件的轴承运行时，寿命也会有所不同，不是一定的。这是因为材料的疲劳限度本身就存在差异。 这正文中我们将从设计入手，以 过对外圈、螺栓轴、保持架的设计与研究与 程探索 尺寸精度上，将尺寸控制在公差范围内，保证滚针轴承转动时游隙和摩擦系数。 除了设计我们还要考虑的 是：轴承正确的储存，表面的清洁，轴承的选配，安装前的准备，谨慎的安装和拆卸，还有正确的润滑。 关键词： 滚针轴承；疲劳寿命；轴承设计； 程 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is as of or at a a of on of or of to of In we as an of NC we KO On we of to s We to as it in a NC 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . . 目 录 . 1 绪论 . 1 课题的研究内容和意义 . 1 内外的发展概况 . 1 外滚动轴承工业的发展 . 1 内滚动轴承工业发展 . 2 课题应达到的要求 . 3 2 整体设计计算 . 4 F 10形尺寸 . 4 动体的相关计算 . 4 针直径 计算 . 4 针长度 计算 . 4 针中心园直径 . 5 针数 Z 的计算 . 5 定载荷 . 5 向额定动载荷 . 5 向额定静载荷 . 6 3 外圈的设计 . 7 寸的参数符号 . 7 圈的尺寸设计 . 7 圈滚道直径的计算 . 7 圈滚道宽度的设计计算 . 7 圈台阶高度和直径的设计 . 7 圈密封槽宽度 外圈密封槽直径 取值 . 7 工时的注意事项 . 7 表面 倾斜度对轴承质量的影响 . 7 工工序 . 9 程 . 9 4 螺栓轴的设计 . 12 寸的参 数符号 . 13 栓轴的尺寸设计 . 13 栓轴滚道直径计算 . 13 栓轴的滚道宽度 . 13 栓轴外挡边直径 . 13 计时的注意事项 . 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 料选择 . 13 栓轴的加工工序 . 14 艺路线方案一 . 14 艺路线方案二 . 15 艺路线方案三 . 15 艺方案的比较与分析 . 16 程 . 16 5 保持架的设计 . 18 持架的选择 . 18 K”型保持架 . 18 O”型保持架 . 18 M”型保持架 . 20 种设计的比较与最终方案的确定 . 20 寸的参数 符号 . 20 持架的设计计算 . 21 圈滚道直径 . 21 圈挡边公称直径 . 21 持架的公称外径 . 21 持架内径 1. 22 孔引导部位的公称宽度 . 22 孔内锁口宽度 选取 . 22 角 的确定 . 22 角与 的关系 . 23 孔宽度 2的计算 . 23 裁间隙 与 、 的关系 . 24 持架设计的注意事项 . 24 压前的检查 . 24 料的选择 . 24 持架的加工工序 . 24 他注意事项 . 25 F 轴承在生产中的应用 . 26 F 轴承在 置中的应用 . 26 F 轴承在无杆气缸里的应用 . 27 6 结论与展望 . 29 论 . 29 足之处及未来展望 . 29 致 谢 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 轴承即使在正常的条件下使用，套圈和滚动体的滚动面也会因受到交变应力作用而发生材料疲劳，以致造成剥落。疲劳剥落是滚针轴承的主要失效形式，因此，轴承的寿命一般情况指其疲劳寿命。疲劳寿命的定义为：一套轴承，其中一个套圈（或垫圈）或滚动体的材料出现第一个疲劳扩展迹象之前，一个套圈（或垫圈）相对另一个套圈（或垫圈）的转数。 在某些特定情况下，轴承也可能因磨损过度或丧失必须的精度而失效，这时轴承的寿命是指磨损寿命或精度寿命，需另行考虑 理论上 针轴承 使用寿 命为 2000080000小时，但是，实际的寿命取决于许多因素 过早的轴承失效会导致代价高额的设备停工，有时甚至还会导致更严重的后果。 令人满意的 针轴承使用寿命始于正确的轴承选择。从一开始，轴承设计师通过为不同应用选择正确的轴承来延长轴承使用寿命和设备性能。这个过程要考虑许多因素，例如载荷、硬度、轴承寿命预测、运行环境等等 。 课题的研究内容和意义 本文主要从设计入手，深入解析 针轴承， 使用寿命比国内相同型号产品高 3到 4倍的原因。 螺栓型滚针轴承可以分为五大类：标 准凸轮从动轴承系列、 润滑凸轮从动轴承、 列圆柱滚子凸轮从动轴承 制系列 标准凸轮从动轴承又可以分为：标准凸轮从动轴承 心杆端凸轮从动轴承 带偏心套的凸轮从动轴承 带推力垫圈的凸轮从动轴承 W、集中配管用凸轮从动轴承 (简易安装用凸轮从动轴承 在这里我们主要讨论的是标准凸轮从动轴承 里的 10 是代表尺寸，也就是杆端直径的大小。 B 代表的是杆端顶部带六角孔。 表的轴承带密封圈密封， 这个轴承可以分为外圈、螺栓轴、密封垫片、侧板、保持架、滚针、螺母七个部分，其中螺母是标准件，不需设计其他的我们将在正文中一一计算与设计。其中外圈和螺栓轴将进行数控车编程。 内外的发展概况 随着人类文明的不断进化和科学技术的高速发展，世界轴承工业从弱小起步，由昔日少数几家小厂发展到现今遍布全球。可以说，世界轴承工业在不断的发展壮大中，为世界的工业、农业、国防和科学技术的发展进步做出了巨大的贡献。 外滚动轴承工业 的发展 轴承工业中实力较强的企业有德国的 本的 及美国的 些公司代表了世界轴承工业的发展水平和前沿。 1946年 威廉舍弗勒博士和乔治舍弗勒博士兄弟二人在德国赫尔佐根奥拉赫（ 立 并在 1949年就证明了突破思维框架的意义。彼时，他买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对滚针和保持架组件的研发，导致滚针轴承在工业领域应用的一大突破，填补了该领域的空白。乔治舍弗勒的创新精神和对成功的渴望成为 司在全球 35家工厂永恒的企业文化的一部分。 范围开发并生产滚动轴承、滑动轴承、直线运动产品和汽车发动机部件。作为一个研制与开发方面的合作伙伴，从系统发展的初始阶段开始， 与客户紧密合作。每天都会有针对用户的新解决方案诞生，这也意味着每年有 1,000种以上新产品投放市场。 近特别注重在德国、亚洲和北美的新研发中心的建设。 牌广泛用于汽车工业包括发动机、变速箱和底盘，以及工业部门。 精密产品成型方面有着同行不可比拟的技术优势并依此为客户提供极佳性价比的解决方案。在工业领域，四个行业管理部门分别在生产机械、动力 传输与铁路、重工业和消费产品领域引导着 日本汤姆逊公司的注册商标，是一个以科技和技术开发为导向的工业配件制造厂商，产品以针状轴承和导轨轴承为主。 晟轴承日本东晟株式会社 一家有五十多年历史，以生产滚针轴承和直线导轨轴承见长的专业轴承制造商，在世界各地均享有崇高的声誉，是日本生产滚针轴承历史最悠久、品种最齐全、专业化水平最高的生产厂家； 法创造的四列圆柱滚子重载导轨享誉世界。其产品广泛用于机床以及其他各行业领域。 承出品的产品已成为 优质名牌产品的代表，通过全球的营销网络实现为用户方便、快捷的服务承诺。 状轴承以其特殊的内部构造实现机械设计的小型、轻量化。导轨轴承以滚针轴承所赋予的高品质为基础，以独特的机械设备做精密加工，以最新机器来作品质评价，产品永远维持着高性能及高品质的水准。 内滚动轴承工业发展 中国是世界上较早发明滚动轴承的国家之一，在中国古籍中，关于车轴轴承的构造早有记载。从考古文物与资料中看，中国最古老的具有现代滚动轴承结构雏形的轴承，出现于公元前 221 207年 (秦朝 )的今山西省永济县薛家崖村 。新中国成立后，特别是上世纪七十年代以来，在改革开放的强大推动下，轴承工业进入了一个崭新的高质快速发展时期。 中国轴承工业的发展历程，大致可以分为五个阶段： 第一章 萌芽阶段（ 1949年以前） 新中国成立前，我国轴承工业发展十分缓慢。 第二章 奠基阶段（ 1949 1957年） 1949年，瓦房店轴承厂恢复生产，成为中国第一家独立生产轴承的企业。随后哈尔滨轴承厂于 1951年 4月建成并投入生产。 1953年上海市轴承行业形成秦福兴轴承厂、上工轴承厂、荣泰新机器厂和金兴铁工厂 4个中 心厂及 10多个卫星厂。在原苏联的援助下，全国156项重点工程之一的洛阳轴承厂 1954年 3月底破土动工， 1957年开始试制普通轴承 此，我国轴承工业瓦房店、哈尔滨、洛阳、上海四个生产基地初步形成，为轴承制造业的发展奠定了基础。 第三章 体系形成阶段（ 1958 1977年） 以四个生产基地为核心，辐射全中国的生产热潮，主机配套的新产品的发展迅速。轴买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 承的配套产业也开始蓬勃发展。 第四章 快速发展阶段（ 1978 2000年） 这一阶段轴承工业通过技术改造和引进，改善了生产布局，增强 了生产能力，提高了经济效益。与国外先进的生产厂家进行交流，轴承设计水平已逐步接近，或部分达到了国外同类产品的先进水平。 第五章 向世界轴承工业强国迈进（ 2001后） 2000年以后中国经济迅速腾飞，轴承行业也不例外，中国的轴承出口量大幅增加，以2013年 4月份的德国汉诺威工业博览会来讲。来自中国的参展商有 734家，展览面积 不完全统计，其中轴承企业有上百家。中国正在有制造大国向着轴承工业强国迈进。 课题应达到的要求 1、通过螺栓型滚针轴承 设计探索尺寸对滚针轴 承使用寿命的影响。 2、熟练掌握 控仪表车的编程 。 3、熟练掌握切削尺寸，磨削尺寸的精度。 4、掌握保持器冲压模具的设计。 5、熟练掌握各个零件的加工工序、和工艺。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 整体 设计计算 F 10形尺寸 平挡圈型滚轮滚针轴承的基本尺寸 d、 D、 B、 C、 r，应符合 规定 ：D=22， 0， B =36， 3， C=12， 7， G： 1， 12 动体的相关计算 针直径 计算 取值精度为 差统一取为 (5.0 w （ 2 )(5.0 m a xm i n ： ： 1.5 靠近原则 ,至 的优选尺寸 , 滚针长度 计算 取值精度为 许公差按表 1 选取 当有保持架时 2) K L 22 12 轴承挡边厚度与轴承外圈高度的关 系值 保持架的窗梁厚度系数 值查表 2表 2w=126 表 2 差 (滚针公称长度 滚针长度允差 超过 到 上差 下差 3 6 0 10 0 0 18 0 8 30 0 0 50 0 0 80 0 2 数 轴承公称内径 d 超过 到 - 6 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 2 数 针中心园直径 计算 （取值精度 差统一取为 当已知滚针组内径 滚针组外径 ， 2/)( (2=(12+15)/2 = 滚针数 Z 的计算 （取值精度 1） 有保持架时 1. 5)/ ( 1. 6714Z (2=据元整的原则，查 Z=17 定载荷 向额定动载荷 27294397)c o s( D w w (2（图纸上标注 以 单位，四舍五入至小数点后 1 位）式中， 承材料和制造技术的进步，提高了计算额定动载荷 系数，使它增大了 , 查表 2 关， 见附表 1，中间值用线性插值法求取。 附表 1 得： 88 2 r m =5 2 （ 2 i：轴承中滚动体的列数 6 15 2 15 - 圆公称宽度 超过 到 - 20 1 20 24 2 24 30 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27294397)c o s( = 2 定的 向额定静载荷 c o s)c o 4 (2 把查表和计算的数值带入公式得： 4co s)co 4 轴承类型 增寿量 径 向 轴 承 径向和角接触沟型球轴承，及调心球轴承 （有装球缺口和外球面轴承除外） 装球缺口的轴承 球面球轴承 柱滚子轴承、圆锥滚子轴承和实体套圈滚针轴承 面滚子轴承 压外圈滚针轴承 力 轴 承 推力球轴 承 柱滚子轴承和滚针轴承 锥滚子轴承 面滚子轴承 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 外圈的设计 寸的参数符号 1mm mm 2圈公称外径， 圈的尺寸设计 圈滚道直径的计算 12 2 （ 3 =12+3 =15 在滚针轴承的外圈滚道设计中应满足外圈壁厚，（ D 轴承的总壁厚（ 的 45%。 即： 22 2245%=以滚道直径 5。 圈滚道宽度的设计计算 2 （ 3 =12 22 =8 圈台阶高度和直径的设计 因为两边台阶对称，所以台阶的高度为外圈公称宽度和外圈滚道宽度差的一半。 即： （ C E)=1/2（ 12=2 外圈台阶直径 为挡圈外径 7。装配时平挡圈与内螺栓轴承采取过盈配合，而且平挡圈的内径为 12,小 于滚道直径 以外圈台阶直径 需要满足 2 小于 D，因此我们取 8 圈密封槽宽度 外圈密封槽直径 取值 1 一般取值大于 小于 以我们取 值为 工时的注意事项 表面倾斜度对轴承质量的影响 我们定义外圈外表面素线对基准端面的倾斜度变动量 然有关标准暂未作规定，但是如果在生产制造过程中若不严格控制，将会对轴承的安装使用性能造成较大的影响 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （具体如图 1） 2 （ 3 图 面倾斜度 、外表面倾斜度对轴承径向游隙的影响 当轴承外表面倾斜度越大，轴承安装后径向游隙减小的就越多，径向游隙过小或负值 , 将对轴承产生预紧载荷 , 不仅影响旋转灵活性 , 而且 由于磨损加剧 , 工作温度升高。将产生抱轴，轴承的使用寿命将大大缩短。 2、 外表面倾斜度对轴承径向跳动的影响 当这个轴承的螺栓固定时，轴承顶端的径向跳动最大，但由于测量时测的是轴承中部的径向跳动，实际的径向跳动量大于中部的测量值。所以即使中部达标，端面的跳动也比中部大，径向跳动量过大，会降低运动精度，产生振动及噪声，磨损加剧，降低轴承的使用寿命。 3、 如何解决表面倾斜度的影响 （ 1） 在仪表车上完成割断时，粗车端面的刀具和切割的刀具要尽量保持垂直。 （ 2） 在 面磨床上以粗车的端面为基准面，软磨非基准端面严格控制平行度。 （ 3） 在 芯磨床上软磨外径。 （ 4） 热处理过后，在 面磨床上精磨平面，保证尺寸。 （ 5） 在 圆磨床上，磨外圆，保证垂直差和同心度。 （ 6） 粗磨滚道、滚道超精、终磨外圆。 料的选择 滚针轴承在工作时承受着高而集中的交应变力同时，在滚动体和套圈之间还产生强烈的摩擦，因此，滚针轴承材料要具有高的硬度和耐磨性，高的弹性 极限和接触疲劳强度，足够的韧性和一定的耐腐蚀性，可以承受冲击载荷，具有良好的综合力学性能。所以我们外圈选择硬度和可塑性都比较高的 化学成分： 碳 (C) 硅 (5, 锰 (硫 (S)买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 铬 (0, 钼 (镍 (铜 (工工序 工序一 割断、下料（保证管料高度 工序二 在 软磨平面（高度 工序三 在 芯磨床上软磨外圆（保证尺寸 工序四 在 控仪表车 车加工成型 工序五 淬火（硬度 60 工序六 在 面磨床上磨两端面，平行度 序七 精磨两端面，达到尺寸 （ 12） 工序八 在 圆磨床上，修整垂 直差，保证尺寸 工序九 在 磨内孔，达到尺寸 （ 工序十 在 超精内孔，保证尺寸在 （ 工序十一 终磨外径，保证尺寸 （ 22） 工序十二 修整外圆弧， R=500 工序十三 清洗防锈，备用。 程 “英文 计算机 数字化控制）的缩写。 传统的 机械加工 都是用手工操作普通 机床 作业的，加工时用手摇动机械 刀具 切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑 数字化 控制的 机床 进行作业了， 数控机床 可以按照技术人员事先编好的 程序 自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的 “数控加工 ”。 数控加工 广泛应用在所有 机械 加工 的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。 数控机床 是按照事先编制好的 加工程序 ，自动地对被加工零件进行加工。 我们要考虑的条件有 加工工艺路线 （根据定位基准选择最优路线） 、 工艺参数 、 刀具 的 运动轨迹 、 位移 量、切削参数 如： 主轴 转 数、进给量、背吃刀量等 。 以及辅助功能 如： 换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等 。 这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控 程序 的编制。 数控机床 与普通机床加工