深溝球軸承浪形保持架鉚釘桿直徑的選取

薛正堂

(阜陽軸承有限公司，安徽 阜陽 236023)

深溝球軸承運轉(zhuǎn)中，鋼球進入或離開承載區(qū)時產(chǎn)生的振動不可避免地對保持架產(chǎn)生沖擊，在這種沖擊力的反復(fù)作用下，特別是在頻繁啟?；蜣D(zhuǎn)速變動頻繁、受較大沖擊力或力矩載荷的場合，易使浪形保持架或鉚釘發(fā)生斷裂。因此，在深溝球軸承設(shè)計過程中，不但要重視套圈及保持架的設(shè)計，同時還應(yīng)重視鉚釘尺寸的選取，提高鉚釘?shù)膹姸?，以防鉚釘斷裂失效。

1 選取方法

深溝球軸承浪形保持架中的鉚釘桿直徑選取過小會出現(xiàn)鉚釘桿斷裂；直徑過大會影響保持架釘孔連接處強度，同樣會造成保持架斷裂。現(xiàn)有優(yōu)化設(shè)計方法[1]中，對于同一鋼板厚度的保持架對應(yīng)給出了幾個鉚釘桿直徑選取值，并給出了各型號軸承保持架鉚釘桿直徑的推薦取值，如6308～6316軸承中鉚釘桿直徑的推薦值為2.0 mm。但6308和6316軸承尺寸差別很大，使用工況所能承受的載荷及振動差別也很大，總體來說保持架鉚釘桿直徑偏細，在保持架斷裂失效分析中，發(fā)現(xiàn)不少是由鉚釘桿斷裂造成的。實際使用中不少生產(chǎn)廠家根據(jù)具體應(yīng)用場合憑經(jīng)驗選取鉚釘桿直徑，但具體如何選取，缺乏理論和基礎(chǔ)試驗數(shù)據(jù)，也未見相關(guān)的文獻報道。

實際上，保持架鋼板厚度主要決定鉚釘桿長度；而鉚釘桿直徑的選取主要取決于保持架徑向單邊寬度。因此，文中結(jié)合已有的優(yōu)化設(shè)計方法及使用經(jīng)驗，根據(jù)保持架徑向單邊寬度來定量分析鉚釘桿直徑的選取，并給出推薦系數(shù)f，用于設(shè)計鉚釘桿直徑時的計算或校驗。則

dm=fbc，

bc=(Dc-Dc1)/2，=式中：dm為鉚釘桿直徑，mm；bc為保持架徑向單邊寬度，mm；Dc為保持架外徑，mm；Dc1為保持架內(nèi)徑，mm。

根據(jù)深溝球軸承保持架徑向單邊寬度，6000，6200，6300與6400等主要系列常用深溝球軸承的推薦選取系數(shù)見表1。

表1 鉚釘桿直徑推薦選取系數(shù)

依據(jù)表1選取f并經(jīng)上述公式計算后，根據(jù)現(xiàn)有鉚釘桿直徑規(guī)格(0.8，1.0，1.2，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0 mm等)靠近取值，即可計算得鉚釘桿直徑值。以6315軸承為例，根據(jù)優(yōu)化設(shè)計方法，已知Dc1=105.4 mm，Dc=129.6 mm，可得bc=12.1 mm，則鉚釘桿直徑dm=fbc=0.25×12.1=3.03 mm，可選取3 mm。

2 部分型號軸承保持架鉚釘桿直徑推薦值

根據(jù)上述方法，對部分深溝球軸承保持架鉚釘桿直徑重新計算并選取，結(jié)果見表2。

表2 鉚釘桿直徑推薦值

3 結(jié)束語

以深溝球軸承保持架徑向單邊寬度為基礎(chǔ)選取系數(shù)，重新優(yōu)化選取保持架鉚釘桿直徑，具有系統(tǒng)性、可操作性的優(yōu)點，實際使用可靠穩(wěn)定。如果在選取中，同時考慮鉚釘頭大小及鉚釘桿長度因素，即適當(dāng)增大鉚釘頭大小，更有利于提高保持架鉚合后的連接強度，而且抗循壞沖擊力效果更好。此外，對于超輕系列深溝球軸承，其保持架鉚釘桿直徑選取系數(shù)需要另作探討。