轴承的选择及校核

轴承的选择及校核变速器轴承常采用圆柱滚子轴承，球轴承，滚针轴承，圆锥滚子轴承，滑动 轴套等。至于何处应当采用何种轴承，是受结构限制并随所承受的载荷特点不同 而不同。汽车变速器结构紧凑，尺寸小，采用尺寸大些的轴承受结构限制，常在布置 上有困难。变速器第一轴，第二周的轴承以及中间轴前后轴承，按直径系列一般 选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。 轴承的直径根据变速器中心距确定， 并要保 证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于 620mm,下限适用于轻型车和轿车。滚针轴承，滑动轴套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运 动的地方。滚针轴承有滚动摩擦损失小，传动效率高，径向配合间隙小，定位及 运转精度高，有利于齿轮啮合等优点。滑动轴套的径向配合间隙大，易磨损，间 隙增大后影响齿轮的定位和运转精度并使工作噪声怎几啊。滑动轴套的优点时制 造容易，成本低。根据变速箱结构，轴的支撑形式及所受载荷性质，初步确定所采用的轴承形 式以后，硬验算轴承的寿命是否符合要求。 在计算之前，首先应确定轴承上所受 外力，亦即算出轴的支反力。轴承寿命计算，采用下列公式：式中：L-轴承寿命，以（106 ）转作为计量单位;Cd-额定动载荷，根据轴承型号，由手册查的;Pd-当量动载荷；按如下公式计算;巳=XFr YF.Fr 作用在轴承上的径向载荷：Fa 作用在轴承上的轴向载荷X,Y-折算系数，由手册查的； 轴承的寿命指数，为试验值。对球轴承，；=3;对于滚子轴承，；=10/3。（1）变速箱挂不同的档位时，变速箱各轴的承受所受的载荷亦不同。因此， 为了综合考虑变速箱各个挡工作时间的比例，不同档位时轴承转速和所承受载荷 亦不同这样一些影响，需要确定一个换算的当量载荷Pm来代替上式中的Pd。(2)为了计算换算的当量载荷Pm，就需要知道各个档位占总工作时间的百分比，这可以由调查研究确定。已知时间比例系数，可按下式计算换算的当量载荷 Pm :1Pm 二(Pi nit 1 P2 n2t 2 P3 n3t 3 卩4 ；耐4 卩5讪5 Pd ntd, nm式中： PiPd , ni nd , 11 td，分别表示 1,2 倒档的轴承载荷，转速和时间比例系数；nm平均转速，可按下式计算：(3nm = nt 1n2t 2 ndt d 再设计总通常按轴承寿命为5000小时计算动载荷Cd，并选用轴承；或者按选 定轴承的额定动载荷验算轴承的工作寿命小时 Lh，这时可用下列转换公式计算:（9）Cd_ P 60nmLh 號-ml 106 丿Lh106一 60nmCdPm变速器中轴承的寿命是不均匀的，当个别轴承受结构布置限制时允许较低的 寿命，但最低不得低于1000小时。各档位使用时间比例系数：1挡 2 挡3档4 挡5挡倒档20% 20%25%25%5%5%各轴的转速：输入轴转速：n1 =1700r/ m中间轴转速：nz :_ n1 _1700751. 16r/ mi43 / 19前进挡时输出轴上的转速:一档：n11700n 21i43 / 19二 751.16r / m二档：m1700n 22=751.16r / mi43 / 19三档:n23n11700四档:n24五档:n25倒档轴转速:n1n1nd倒档是输出转速:43 / 1917006. 241700=751. 16r272.44r /751. 16r43 / 19n11700751.16r / m43 / 19n1旦=751.16r /m43 / 19各轴轴承型号选择：输入轴和输出轴的轴承型号:32511E d D B=55 100 25Cr = 93. 5KN中间轴的轴承型号：32310Ed D B=50 110 27Cr102KN下面校核各轴轴承：1.中间轴上的轴承校核 中间轴上受力分析：一档时轴承受力垂直平面内：FNV1 二 5. 52103NFnV2 = 5.52103N水平平面内:FNH1 = 5. 52103NF NH2= 5.52103N则:5. 52103NFr25.52103N轴向力:Fab=5. 52103N则当量动载荷:左侧:Pr二 F1二 6. 37103N右侧:Pr二 Fr2二 6. 37103N二档时轴承受力: 垂直平面内：Fnv1 = 5.52103NNH25. 52103N水平平面内：Fnhi = 5. 52 103NFnh2 = 5. 52 1ON贝U:Fr1 二 5. 52 103NFr2 二 5.52 103N轴向力：Fab = 5.52 103NFa$. = 5.52 103NFa = 5. 52103N则当量动载荷：左侧：0. 12 ：空二= 0. 28 ： 0. 3Fr17.25Pr = 0.94Fr0. 8Fa = 8.46KN,/nlFa2.05右侧：0. 12 a0.28 ： 0.3Fr17.25Pr = 0. 94Fr0. 8Fa 二 8. 46KN三档时轴承受力：垂直平面内：Fnv1 = 5.52 103NFnH2 = 5. 52 103N水平平面内：FNH1 = 5. 52 103NFnH2 = 5. 52 103N贝 U:Fr1 = 5.52 103NFr2 = 5.52 103N轴向力：Fab = 5.52 103NFa$：=5.52 10NFa = 5. 52103N则当量动载荷：左侧：0. 12 ：空 二二0.28 ： 0. 3Fr17.25Pr - 0. 94Fr0. 8Fa - 8.46KN右侧：0 ：上二 二 0.28 ： 0. 3Fr17. 25Pr 二 0. 94Fr0. 8Fa 二 8. 46KN四档时轴承受力：垂直平面内：Fnv1 = 5.52 103NFNh2 = 5. 52 103N水平平面内：FNH1 = 5. 52 103NFnh2 工 5. 52 103N则：Fr1 = 5. 52 103NFr2 = 5.52 103N轴向力：Fab = 5.52 103NFa = 5.52 103NFa 二 5. 52103N则当量动载荷： 左侧：0.12Fa2.05:0.28 ： 0. 3Fr17.25Pr二0.94 Fr0.8Fa二8. 46KN右侧：0.12Fa2.05:0.28 ： 0. 3Fr17.25Pr - 0. 94Fr0. 8Fa二 8.46iKN五档轴承时受力：垂直平面内：Fnv1 = 5.52103N Fnh2 = 5. 52103N水平平面内：FNH1 = 5. 52 103NFnH2 = 5. 52 103N则：Fr1 = 5. 52 103NFr2 = 5.52 103N33轴向力： Fab 二 5. 52 10 NFa-二 5.52 10 NFa = 5. 52103N则当量动载荷：左侧：0. 12 ：區 二二0.28 ： 0.3Fr17.25右侧：0. 12 住=话=0.23Pr =0.94Fr0. 8Fa =8.46KN倒档时轴承受力：垂直平面内：Fnv1 = 5.52 103NFNh2 = 5. 52 103N水平平面内：FNH1 = 5. 52 103NFNh2 = 5. 52 103N则:Fr1 = 5.52 103NFr25.52103N轴向力： Fab = 5.52103N则当量动载荷：左侧：Pr二Pr1 =18.83KN右侧：Pr 二 P, = 18. 83KN中间轴上轴承选用圆柱滚子轴承：nm = n ；二 751. 16r / m f p =1.3Pm = f p w（丄（P0* 1 + P|n2t 2 + Pn3t 3 + Pgnqt 4 + P|n5t 5 + Pdt d.nm则左侧：Pm = ；丄（卩1如*1+ 卩2射*2 + 卩3如*3 + 卩4如* 4 + 卩5*5 + PcA d =1111KN轴承寿命：1066叽Cm =35419h右侧:Pm =冷丄（只如* 1 + P2帑2t 2 + Pn3t 3 + P4Sn4t 4 + P5如 5t 5 + Pdrt d :n m轴承寿命:1066onm2.第一，二轴上轴承校核第一，二轴上轴承受力分析: 一档时轴承受力：垂直平面内：Fnv1 = 5.52103NFNh2 = 5. 52103N水平平面内：FNH1 = 5. 52103NFnh2 = 5. 52 103N则：Fr1 = 5. 52 103NFr2 = 5.52103N轴向力：Fab = 5. 52103N则当量动载荷：左侧：P r = Pr 1=18. 83KN右侧：Pr 二 Pr2=18. 83KN二档轴承受力：垂直平面内：Fnv1 = 5. 52103NFNH2 二 5.52103N水平平面内：FNH1 = 5. 52 103NFnH2 = 5. 52 103N则：Fr1 = 5.52 103NFr2 = 5.52 103N轴向力： Fab = 5.52 103NFa. = 5.52 103NFa = 5. 52103N则当量动载荷：左侧：0. 12= 二0. 28 ： 0. 3Fr17.25Pr - 0.94Fr0. 8Fa - 8.46KN,/nlFa2.05右侧：0. 12 a0.28 ： 0.3Fr17.25Pr =0.94Fr 0.8Fa =8.46KN三档轴承受力：垂直平面内：Fnvi = 5.52 103NFNh2 = 5. 52 103N水平平面内：FNH1 = 5. 52 103NFnh2 = 5. 52 103N则：= 5.52103N Fr2 = 5.52103N轴向力：Fab = 5.52 103N Fa =5.52 1ONFa 二 5. 52 1O3N则当量动载荷： 左侧：O.12Fa2.05 _O.28 ： O. 3Fr17.25Pr二O. 94FrO.8Fa二8.46KN右侧：O.12Fa2.05O.28 ： O. 3Fr17.25Pr - O. 94FrO. 8Fa - 8.46KN四档轴承受力：垂直平面内：Fnv1 =5.52 1O3NFnH2 = 5. 52 1O3N水平平面内：FNH1 = 5. 52 1O3NFnH2 = 5. 52 1O3N则：Fm 二 5. 52 1O3NFr2 二 5.52 1O3N轴向力： Fab =5.52 1O3NFa. =5.52 1O3NFa 二 5. 52 1O3N则当量动载荷：左侧：O. 12Fi - 2. 05 = o. 28 ： O. 3Fr17.25右侧：0. 12 ：空二 2 = 0.28 ： 0.3Fr17.25Pr =0.94Fr 0. 8Fa =8.46KN五档轴承受力：垂直平面内：Fnv1 = 5.52 103NFnh2 = 5. 52 103N水平平面内：FNH1 = 5. 52 103NFnH2 = 5. 52 103N则：Fr1 = 5.52 103NFr2 = 5.52 103N轴向力：Fab = 5.52 103NFa. =5.52 10NFa = 5. 52103N则当量动载荷： 左侧：0. 12 ：空 二21色 二0.28 ： 0. 3 Fr17.25Pr - 0. 94Fr0. 8Fa - 8.46KN右侧：0. 12 ： 5 二仝05 = 0.28 ： 0. 3Fr17.25Pr = 0. 94Fr 0. 8Fa = 8.46KN五档轴承受力：垂直平面内：Fnv1 = 5.52 103NFnH2 = 5. 52 103N水平平面内：FNH1 = 5. 5210 NFNH2= 5.52103N则：Fr1 二 5. 52 103NFr2 二5.52103N轴向力：Fab = 5.52 103NFa-5.52103NFa 二 5. 52103N则当量动载荷:左侧：0.12住=裟=0.20.3Pr 二 0.94Fr 0. 8Fa = 8.46KN右侧：o.12 盲=预二 o.28 ： 0.3Pr = 0. 94Fr0. 8Fa = 8.46KN倒档时轴承受力：垂直平面内：Fnv1 = 5.52 103NFnh2 = 5. 52 103N水平平面内：F NH1工 5. 52103N FnH2 工 5. 52103N则：Fr 1 二5. 52103NFr2 二 5.52 103N轴向力：Fab= 5.52103N则当量动载荷：左侧：Pr = 18.83KN右侧：Pr 二 Pr1 = 18. 83KN输入，输出轴上轴承选用圆柱滚子轴承:n*1 n4门3上3 口4 吋5ndtdnm23324 fdgPmn( Pr和1 1 + Pr 2n2t 2 + Pr纺3 3 + Pr 4n4t 4 + Pr5n5 5P rd ndt d、则左侧Pm =f P屮-L(P0*1 + 卩利2 + P刿 3 + Pn4上4 + P烈 5 r nm轴承寿命:10660nm右侧:Pm = f pgnL( psn1t! + P|h2 2 + P|n3 3 +4 + P泸5 5 + P/ndt d:;nm轴承寿命:106乞60nmPm输出轴上各档齿轮与轴之间用滚针轴承，查机械设计手册得每挡齿轮出 滚针轴承型号：二，三挡处选用：K657330fwEwBw二657330四档处选用：K556325fwEwBw=657330五档处选用：K505820fwEwBw二657330倒档处选用：K404527EwBw657330