重卡用新型圓錐桶形滾子軸承
發布時間：2019-12-19信息來源：瀏覽次數：1430
滾子軸承的滾動體類型包括：圓柱滾子、圓錐滾子、滾針、球面滾子。滾子軸承的高承載能力，使其應用非常廣泛，滾子的設計、加工也在不斷的發展。今年5月舍弗勒對修形滾子設立新標準，要求舍弗勒旗下所有具有X-life品質的500 mm及以上孔徑241系列調心滾子軸承將陸續采用新的滾動體（端部修形的新型桶形滾子）。下面將介紹一種新型圓錐桶形滾子軸承。
汽車變速箱用圓錐滾子軸承，解決了軸承的布局問題，但套圈引導擋邊容易發生摩擦導致高磨損。滾子的幾何形狀也會產生作用于內圈擋邊的法向力，導致接觸區域產生滑動引起磨損。滾子與擋邊、滾子與滾道之間的接觸力以及滾子擋邊之間的接觸區域如下圖所示。
在相同的外形尺寸和儲脂尺寸下選用雙列深溝球軸承作為替代方案，其磨損會小很多，但承載能力較圓錐滾子軸承低，可以滿足一般車輛車軸齒輪箱使用。對于重型卡車，其額定載荷不足，必須加以改進。
德國凱澤斯勞滕工業大學的研究表明：直徑為70 mm且無特殊表面精度（表面粗糙度Ra的值為0.15 μm）的圓錐桶形滾子軸承的基礎原型即便不是最優，但其抗磨損能力已可與相同主要尺寸、最優擋邊幾何形狀和高質量表面精度（表面粗糙度Ra的值為0.03 μm）的圓錐滾子軸承相媲美。
設計開發的圓錐桶形滾子軸承的基本結構如下圖所示。接觸點 P1～P4 分別指內、外滾道上的2個點。內、外滾道上中間接觸點的2條切線相交于對稱軸線上的M點，從而產生錐角α。滾子表面的外輪廓可用一段恒定半徑為R的圓弧表示。此時，保持架起至關重要的作用，不僅可保持滾子的間距，還通過保持滾子對中來糾正滾子歪斜。
圓錐桶形滾子軸承相對于圓錐滾子軸承的優點為：
由于沒有擋邊，避免了該區域在軸向產生接觸力，這是產生磨損的主要原因（圓錐滾子軸承的工作原理）；
不會出現自旋運動（與雙列球軸承相比）；
由于使用無自鎖保持架，僅有很小的引導力；
對傾斜不敏感；
聯合載荷下的高承載能力（雙列球軸承不能滿足這一特性）。
新型軸承的幾何結構結合了圓錐滾子軸承（軸向和徑向聯合載荷下的高承載能力）和桶形滾子軸承（無擋邊接觸，對滾子傾斜和歪斜的高容忍性）的優點，因此可成為重載應用場合的替代軸承。
