第三代轮毂轴承设计实例.doc

DACF2126A轮毂单元设计 DACF2126A的结构设计属于双列角接触球轴承，第三代轿车轮毂轴承，配装在吉利GL型轿车上，适用于汽车在恶劣的环境使用。因此，该轴承的设计及检测与常规的双列角接触球轴承大不相同，轴承的设计既要符合常规轴承的设计原理与方法，又要考虑结构的特殊性。本文对DACF2126A轮毂轴承的设计进行分析。简图如下：1、 轴承的结构外圈带凸缘且有4个安装小孔，可分离式半内圈，另一个半内圈与轴肩、法兰盘连体，其结构紧凑，安装方便。轴向游隙装配时已调好，安装时无需调整2、 轴承主要参数设计2.1接触角a 角接触球轴承的接触角15-40，承受轴向载荷大时，a取大些，根据轴承的载荷特点与装配性能要求，取a=36。2.2轴向游隙 根据轴承的安装及所承受的载荷情况，按以往轴承的设计经验，选取游隙00.017，检测游隙载荷200N2.3钢球直径Dw 根据轴承设计理论，钢球直径大小与所承受的额定载荷成正比关系，一般Dw取大些，根据轴承设计理论公式：0.3(D-d)Dw0.33(D-d) 式中D和d,由于外圈和内法兰均选用材料65Mn，热外理采用中频感应淬火，受淬硬层深度的影响取D=70,取d= 28，代入公式0.3（70-28）Dw0.33（70-28）12.6Dw13.86 根据轴承结构除考虑径向尺寸外，还要考虑轴承的轴向尺寸、装配空间、装ABS空间、两列钢球互不干涉、合理放置保持架等因素。取Dw=12.7更为合适。2.4钢球中心圆直径Dpw的确定 按轴承设计理论公式：0.5（D+d）Dpw0.515(D+d)代入数据得49Dpw50.47取Dpw=492.5钢球数量Z的确定 钢球数量由下列条件约束Z(Dpw)/(KDw) 常数K=0.91+1.5/12.7算得Z11.79，取Z=112.6径向加载作用中心位置Pi的确定 径向加载作用中心位置的确定通常由整车数据确定或按提供的样件检测得出 按样件检测得出Pi =41.45,同时求得两列钢球中心间距Pi=25.1243、 轴承主要尺寸的设计3.1内、外沟沟曲率Ri、Re的确定 内沟沟曲率Ri=0.515Dw=0.515*12.7=6.54取Ri=6.57公差为0.03外沟沟曲率Re=0.525Dw=0.525*12.7=6.67取Ri=6.7公差为0.033.2内、外沟径di、De 内沟径di=Dpw-2Ri+(2Ri-Dw)COS a =49-2*6.57+(2*6.57-12.7)COS36 =36.216外沟径di=Dpw+2Re-(2Re-Dw)COS a =49+2*6.7-(2*6.7-12.7)COS36 =61.8343.3内圈大档边外径d、外圈中档边内径D d=0.85Dw+di=0.85*12.7+36.216=47.011 取d=47.1 D=De-0.85Dw=61.834-0.85*12.7=51.039 取D=513.4外圈两滚道的中心距离Pe的确定 Pe= Pi+Dpw-(De-2Re)tga =25.124+49-(61.834-2*6.7)tg36 =25.5354、 密封结构的设计 根据本公司以往的设计经验，此结构例轴承均采用三唇口接触式密封结构，技术标准采用JBT/6639-1993.5、 基本额定动载荷的计算 理论计算公式Cr=bf(iCOSa)ZDw = 1.3*59.9*(2COS36)*11*12.7 =52.3KNi 滚动体列数2a 接触角z- 滚动体个数Dw- 钢球直径b- 系数取1.3f- 系数取59.96、 修正寿命L的计算 根据Bundberg和Palmgren的理论计算公式 基本额定寿命 L=(Cr/P) =(53200/9160)=195.91(*10)即旋转总转数为195910000 如以公里数加以表达如下： 195.91*10*2r*10=38.2*10 (千米) 修正寿命L=aa L=98%*0.33*38.2*10=12.3*10 (千米) L修正寿命