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需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑分 类 号 密 级 宁毕 业 设 计 (论 文 )满装圆柱滚子轴承非标设计所 在 学 院 机 械 与 电 气 工 程 学 院专 业 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化班 级姓 名学 号指 导 老 师2016 年 3 月 31 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文） 满装圆柱滚子轴承非标设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）： (手签)(手签) 2016 年 3 月 31 日需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763I摘 要满装圆柱滚子轴承是为了承受重载荷而设计的，在同样宽度下与传统型带保持架轴承相比，具有极高的承载能力，径向截面小，可以节省空间，但转速相对较低。本次设计首先根据设计要求及满装轴承类型确定了设计方案；其次，根据标准圆柱滚子轴承结构尺寸结合满装轴承结构特点设计出了本轴承的总体结构尺寸；接着，根据 GB/T307.1-94 P0 级公差要求确定了各元件的尺寸公差；然后，对总体性能参数进行了校核验算；最后，采用 AutoCAD 制图软件绘制了装配图及主要零件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD 软件，对今后的设计工作有一定的参考价值。关键词：满装轴承，滚子，热处理，设计IIAbstractFilled cylindrical roller bearing is designed to withstand heavy loads of, under the same width with the traditional type with retainer compared, with high bearing capacity, small section of radial can save space, but the speed is relatively low.This design first according to the design requirements and the full load bearing type design scheme is determined; secondly, according to the standard cylindrical roller bearing structure and size with filled bearing structure design characteristics of the overall structure of the bearing of the present size; then, according to the requirements of the GB/T307.1-94 P0 tolerance class determine the size tolerances of the components; then, on overall performance parameters were school verification count. Finally, the drawing software AutoCAD to draw the assembly drawing and the main parts of the map.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD software, have certain reference value for future design industry and trade working.Keywords:Filled bearings, Roller, Heat treatment, Design需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763III目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .III第 1 章 绪 论.11.1 满装轴承简介 .11.2 研究意义 .21.3 主要内容与基本要求 .31.3.1 主要内容 .31.3.2 基本要求 .3第 2 章 总体方案设计.42.1 设计要求 .42.2 结构形式 .42.3 方案选择 .6第 3 章 结构及主要参数设计.73.1 标准轴承结构尺寸分析 .73.2 标准轴承结构尺寸分析 .83.3 结构尺寸设计 .93.3.1 总体结构尺寸确定 .93.3.2 元件尺寸及公差确定 .103.4 材料及热处理选择 .123.4.1 材料的选择 .123.4.2 热处理的选择 .15第 4 章 校核计算.174.1 元件载荷及应力变化 .174.2 额定寿命和额定动载荷 .174.3 疲劳寿命 .19结 论.21IV参考文献.22致 谢.23需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763VVI需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763VII第 1 章 绪论1第 1 章 绪 论1.1 满装轴承简介满装圆柱滚子轴承是为了承受重载荷而设计的。在同样宽度下，这种轴承与传统型带保持架轴承相比，具有极高的承载能力，径向截面小，可以节省空间，但转速相对较低。为了使轴承正常工作，在连续运转的情况下，轴承必须承受一定的最小负荷，即 C/P25。否则因润滑不足和高速运转时会加剧磨损。所有多列圆柱滚子轴承在外圈上有一润滑槽和润滑孔。图 1-1 满装圆柱滚子轴承满装圆柱滚子轴承有以下类型：（1）具有两个内圈，两个内圈由夹持圈联接在一起，不可分离，外圈有一个中挡边，可承受双向的轴向负荷，用作定位轴承。由于两列滚子之间的距离较大，还可承受倾覆力矩。外圈表面有两个止动槽，可以轴向定位。该型轴承两侧装有接触式密封圈，内装锂基脂，运行温度限于40+80。在一定的条件下，该型轴承无需保养，但当运行时有水汽或污染，且常为中速或高速运行，则必须补充润滑。在采用机油润滑的场合，需拆除密封圈，且清洗轴承内的润滑脂，采用机油润滑时转中提高 30%。（2）为无密封轴承，外圈是整体剖分式的，并由连接锁片固定在一起，因此外圈不能承受轴向负荷，剖分后的外圈是完全一样，各带一个挡边，可以作两个方向的轴向定位。内圈带有三个挡边。外圈带有油沟及三个润滑孔，此系列轴承通常为油润滑。（3）为无密封轴承，外圈无挡边，带有油沟及三个润滑孔。内圈带有三个挡边。外圈中央装有一个固定环在两排滚子之间，可以防止滚子掉出，保持轴承为一体。此宁波大红鹰学院毕业设计（论文）2系列轴承可允许轴与轴承座之间有一定的轴向位移在轴承内发生。因为可以作为浮动端轴承（4）外圈具单挡边，无挡边侧有锁圈，可对机轴作单向定位，轴承内部的轴向间隙“S”保证了机轴相对于轴承箱的轴向定位移。（5）用于极重负荷和低速场合，具有自锁滚子组，即使拆下内圈，滚子也不会散落，因此该型轴承安装拆卸方便，可承受单向轴向负荷，作单向定位。满装圆柱滚子轴承的尺寸公差和几何偏差应符合 GB/T307.1-94(ISO492- 1994)P0 级公差等级，并且正常原始径向游隙 CO，也可要求具 C2 到 C4 原始径向游隙的轴承。安装与拆卸，当安装或拆卸圆柱滚子轴承时必须特别注意，安装或拆卸力不能直接通过圆柱滚子和套圈挡边来传递。常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种，如图 9-2 所示。轴承内、外圈上的滚道，有限制滚动体侧向位移的作用。图 1-2 常用的滚动体与滑动轴承相比，滚动轴承的主要优点为：（1）摩擦力矩和发热较小。在通常的速度范围内，摩擦力矩很少随速度而改变。起动转矩比滑动轴承要低得多(比后者小 8090%)；（2）维护比较方便，润滑剂消耗较小；（3）轴承单位宽度的承载能力较大；（4）大大地减少有色金属的消耗。滚动轴承的缺点是：径向外廓尺寸比滑动轴承大；接触应力高，承受冲击载荷能力较差，高速重负荷下寿命较低；小批生产特殊的滚动轴承时成本较高；减振能力比滑动轴承低。1.2 研究意义满装圆柱滚子轴承是为了承受重载荷而设计的。在同样宽度下，这种轴承与传统第 1 章 绪论3型带保持架轴承相比，具有极高的承载能力，径向截面小，可以节省空间，但转速相对较低。满装圆柱滚子轴承由于其承载的优异性而在很多低速重载场合得到应用，其径向承载能力可较同尺寸圆柱滚子轴承提高数倍。1.3 主要内容与基本要求1.3.1 主要内容（1）满装圆柱滚子轴承非标设计；（2）参数要求：轴承外径 62mm，内径 25mm，宽度 80mm；轴承额定动负荷大于 60KN；额定静负荷大于 95KN；滚子圆周总间隙 0.51.5；轴承外圈带档边，内圈不带档边。（3）设计轴承外圈、内圈、和滚子的结构参数；确定材料和热处理要求；绘制装配图和零件图，加工精度按 P0 级标注。1.3.2 基本要求（1）根据额定动负荷和额定静负荷以及圆周总间隙确定圆柱滚子直径和数量、外圈滚道和内圈滚道尺寸；（2）根据外形尺寸设计各零件的结构、详细说明设计过程；（3）完成装配图设计和零件图设计。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）4第 2 章 总体方案设计2.1 设计要求根据设计任务书，参数要求如下：（1）轴承外径 62mm，内径 25mm，宽度 80mm；（2）轴承额定动负荷大于 60KN；（3）额定静负荷大于 95KN；（4）滚子圆周总间隙 0.51.5；（5）轴承外圈带档边，内圈不带档边。2.2 结构形式满滚子圆柱滚子轴承，它们含有最大数量的滚子，因此适合非常重的径向载荷。但是，这些轴承不能以同带保持架型圆柱滚子轴承同样的高速运行。双列满滚子圆柱滚子轴承有四种结构，包括三种开放式结构和一种密封式结构。所有的轴承都是非分离式的，外圈带一个环形槽和三个润滑孔，方便有效的润滑。（1）NNCL 型轴承NNCL 型轴承的内圈带三个挡边，外圈无挡边。外圈中央装有一个固定环在两组滚子之间，可以防止滚子溜出，并保持轴承一体。 NNCL 型轴承壳允许轴与轴承座之间有一定的轴向位移在轴承内发生。因此可作为浮动端轴承。 NNCL 型轴承有一个带三个整体式法兰的内圈和一个不带法兰的外圈。插入外圈，位于两列滚子之间的止动环，以固定所有轴承零部件。在两个方向上，轴相对于轴承座的轴向位移可在轴承内调节。因此，这些轴承适用于非定位端轴承位置。图 2-1 NNCL 型轴承结构（2）NNCF 型轴承NNCF 型轴承的内圈带三个挡边，外圈带一个挡边，可以作一个方向的轴向定位。第 2 章 总体方案设计5外圈在挡边的另一侧装有一个固定环，以保持轴承一体。NNCF 设计的轴承内圈上有三个整体式法兰，外圈上有一个整体式法兰，使轴承可为轴提供在一个方向上的轴向定位。一个止动环插入外圈整体式法兰的相反一侧，从而起到固定轴承零件的作用。图 2-2 NNCF 型轴承结构（3）NNC 型轴承NNC 型轴承的内圈与 NNCL 和 NNCF 的相同。外圈是剖分式的，并由一些部件来固定，因此不可以承受轴向负荷。两个剖分的外圈是完全一样的，各带有一个挡边，可以作两个方向的轴向定位。NNC 设计的轴承装备同 NNCL 和 NNCF 设计的轴承相同的内圈。外圈为拼合式，使用定位部件固定，不应有轴向载荷。外圈的两部分完全一样，带一个整体式法兰，使轴承能够在两个方向上对轴进行轴向定位。图 2-3 NNC 型轴承结构（4）NNF 型轴承NNF 型轴承两侧带密封并已充有润滑脂。剖分式的内圈带三个挡边，并由一个固定环固定。外圈带一个中央挡边，可以作两个方向的轴向定位。由于两列滚子之间有很大的距离，一次轴承可以承受倾覆力矩。NNF 设计的轴承 NNF 50 和 3194(00)系列的轴承总是两侧密封并填充油脂。双组件内圈有三个整体式法兰，用止动环固定。外圈有一个整体式中心法兰。这些轴承可用于轴在两个方向上的轴向定位。由于两排滚子之间的距离大，这些轴承还能承受倾斜力矩。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）6图 2-4 NNF 型轴承结构2.3 方案选择根据设计要求，本次设计的满装圆柱滚子轴承滚子圆周总间隙 0.51.5；轴承外圈带档边，内圈不带档边。其结构简图如下：图 2-1 满装圆柱滚子轴承第 3 章 总体布置与参数选择7第 3 章 结构及主要参数设计3.1 标准轴承结构尺寸分析滚动轴承常见的失效形式主要有：（1）疲劳点蚀实践证明，有适当的润滑和密封，安装和维护条件正常时，绝大多数轴承由于滚动体沿着套圈滚动，在相互接触的物体表层内产生变化的接触应力，经过一定次数循环后，此应力就导致表层下不深处形成的微观裂缝。微观裂缝被渗入其中的润滑油挤裂而引起点蚀。（2）塑性变形在过大的静载荷和冲击载荷作用下，滚动体或套圈滚道上出现不均匀的塑性变形凹坑。这种情况多发生在转速极低或摆动的轴承。（3）磨粒磨损、粘着磨损 滚动轴承在密封不可靠以及多尘的运转条件下工作时，易发生磨粒磨损。通常在滚动体与套圈之间，特别是滚动体与保持架之间有滑动摩擦，如果润滑不好，发热严重时，可能使滚动体回火，甚至产生胶合磨损。转速越高、磨损越严重。另外由于不正常的安装、拆卸及操作也会引起轴承元件破裂等损坏，这是应该避免的。校核时需要满足的设计约束主要是避免轴承失效，以保证轴承能在规定的期限内正常工作。一般，轴承在不同工况下其主要失效形式不同。对于中速运转的轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀，设计约束是保证轴承具有足够的疲劳寿命，应按疲劳寿命进行校核计算；对于高速轴承，由于发热大，常产生过度磨损和烧伤，设计约束除保证轴承具有足够的疲劳寿命之外，还应限制其转速不超过极限值，即除进行寿命计算外，还要校核其极限转速；对于不转动或转速极低的轴承，其主要的失效形式是产生过大的塑性变形，设计约束是要防止产生过大的塑性变形，需要进行静强度的校核计算。此外，轴承组合结构的设计要合理，要保证充分的润滑和可靠的密封，这对提高轴承的寿命和保证正常工作是非常重要的。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）83.2 标准轴承结构尺寸分析根据设计要求：本次设计的满装滚柱轴承，轴承外径 62mm、内径 25mm、宽度80mm，因此我们先选用性能参数与之接近的标准轴承 NU2305E 型圆柱滚子轴承进行分析，其结构尺寸如下图示：图 3-1 标准轴承 NU2305E 型圆柱滚子轴承有下表可以看出该标准性能参数已经达到：额定动负荷 Cor=57KN、额定静负荷大于 Cr=63KN；与设计要求的性能：额定动负荷60KN、额定静负荷95KN 接近，因此我们可以参照该标准轴承设计本次所需额定满装圆柱滚子轴承，然后再通过性能校核计算验证其强度及寿命。第 3 章 总体布置与参数选择93.3 结构尺寸设计3.3.1 总体结构尺寸确定结合上述 3.2 标准轴承结构尺寸分析及设计要求滚子圆周总间隙 0.51.5，初步得出本轴承的总体结构尺寸如下图示：图 3-2 满装滚子总体轴承结构尺寸滚子圆周总间隙=0.0518=0.9 满足间隙要求滚动轴承的载荷分布（图 94）与各个滚动体在接触处的弹性变形有关。如图 9-5 所示，轴承承受载荷时，滚动体沿接触角 的方向传力，其中，径向分力 与 之间形成夹角 (载荷角) 。当 不超过某一定值时，只有部分滚道承受载荷，每个滚动体所承受载荷的大小，取决于接触处的弹性变形。根据赫兹公式，得点接触(例如各种球轴承)时的载荷分布为：线接触(例如单列圆锥滚子轴承)时的载荷分布为：式中： 为在位置 处的滚动体载荷；为最大滚动体载荷；为在位置 处的滚动体位移；为最大位移，如 图 9-4 所示。根据滚动体受力与外载荷平衡的条件，可求得到 与径向力 及轴向力 之宁波大红鹰学院毕业设计（论文）10间的关系。若所考察的轴承为半周承受载荷，可求得点接触时：线接触时：式中：Z 为全部滚动体数目。3.3.2 元件尺寸及公差确定满装圆柱滚子轴承的尺寸公差和几何偏差应符合 GB/T307.1-94(ISO492- 1994)P0 级公差等级，并且正常原始径向游隙 CO，也可要求具 C2 到 C4 原始径向游隙的轴承。（1）轴承内圈GB/T307.1-94 对轴承内圈的尺寸公差要求如下表：根据上表要求，本次设计的轴承内圈尺寸及公差如下图：第 3 章 总体布置与参数选择11图 3-3 轴承内圈尺寸及公差（2）轴承外圈GB/T307.1-94 对轴承外圈的尺寸公差要求如下表：根据上表要求，本次设计的轴承外圈尺寸及公差如下图：宁波大红鹰学院毕业设计（论文）12图 3-4 轴承外圈尺寸及公差（3）轴承滚子同理，本次设计的轴承滚子尺寸及公差如下图：图 3-5 轴承滚子尺寸及公差3.4 材料及热处理选择3.4.1 材料的选择常使用的轴承钢主要有以下类型：（1）高碳铬轴承钢目前国内广泛使用的 GB/T182542002高碳铬轴承钢 国家标准中，高碳铬轴承钢为 GCr15、GCr4、GCr15SiMn、GCr15SiMo 、 GCr18Mo 五个钢号。其中 GCr15和 GCr15SiMn 两个钢种在我国轴承行业的用量最大，约占轴承钢总用量的 80%以上。第 3 章 总体布置与参数选择13GCr4、GCr15SiMo 和 GCr18Mo 三个钢号为我国“八五”、 “九五”期间的科研成果，它们是参考国外钢号（主要是前苏联、瑞典 SKF、德国）的基础上攻关研究发展而来。GCr15 轴承钢大量用于制造汽车、拖拉机、坦克、飞机等所使用的轴承以及机床使用的主轴轴承和铁路车辆、矿山机械、电机轴承、通用机械用轴承。GCr15SiMn 和 GCr15SiMo 轴承 钢，因其淬透性良好，主要用来制造有效壁厚比较大的轴承：GCr15SiMn 适用于制造有效壁厚在 1535MM 范围内的轴承；而GCr15SiMo 适用于制造壁厚尺寸大于 35MM 的轴承。这些轴承多为大型或特大型轴承。GCr4 轴承钢是限制淬透性钢，它经过合适的热处理工艺得到一定的硬化层深度，从而达到表面硬、心部软的结果，具有较好的耐磨性，冲击韧性、断裂韧性及高接触疲劳寿命，在俄罗斯等国被用于铁路客车轴承和矿山、冶金机械等轴承。GCr18Mo 是一种被广泛用于贝氏体热处理的轴承钢，主要用于高速列车、矿山和冶金机械等轴承。（2）中碳轴承钢挖掘机、起重机、大型机床等大型机械设备上的特大型轴承，工况下一般转速不高，而承受较大的轴向、径向载荷及较大弯曲力矩，根 据这些性能要求和尺寸过大等原因，轴承的内外圈多选用中碳合金钢，如5CrNiMo、5CrMnMo 、55SiMoVA、50CrNi 等钢种制造，滚动体通常仍采用GCr15SiMn 钢制造。冶金、矿山用牙轮钻头的滚动体、石油钻机上的滚动轴承以及要求耐大冲击负荷的轴承或滚动体除采用渗碳轴承钢外，有时也选用弹簧钢或工具钢类制造，如65Mn、 70Mn、8GCr15、55SiMoV、50SiMo 等，这些钢热处理后具有较高的抗压碎性能、良好的抗疲劳和较高抗冲击性能。（3）渗碳轴承钢渗碳轴承钢实际上是优质低碳或低碳合金钢，经渗碳和热处理淬回火后，表面硬度为 5862HRC ，心部硬度为 2545HRC ，表面耐磨，心部有良好的韧性。用渗碳钢制造的轴承零件，既可以承受较大的冲击负荷，又有较高的接触疲劳寿命。特别适用于承受较大的冲击负荷和尺寸较大的大型轴承零件以及高 Dn 值下适用的轴承零件等。在 GB32031982渗碳轴承钢技术条件中纳标的渗碳钢有宁波大红鹰学院毕业设计（论文）14G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo六个牌号。（4）不锈轴承钢不锈轴承钢主要为在腐蚀介质中使用，其常用的不锈轴承钢为 9Cr18、9Cr18Mo ，已纳入 GB30861982高碳铬不锈轴承钢技术条件 中。它们是马氏体不锈轴承钢，这类轴承钢含有 1%左右的 C 和 18%左右的 Cr，经热处理后具有较高的强度、硬度、耐磨性和接触疲劳寿命，又有很好的抗大气、海水、水蒸气及酸的腐蚀能力。经250300回火后的硬度53HRC，所以，可以用其制造使用温度相对较高的高耐腐蚀轴承零件；同时这类不锈钢还具有较好的低温稳定性，又常用于制造253以上的低温轴承零件，如火箭氢氧发动机中的低温轴承，也广泛用于制造仪表、食品及医用器械轴承。 6Cr14Mo 是在 9Cr18Mo 的基础上通过降低 C、Cr 含量而发展的新型不锈钢，美国牌号为 DD440C。与 9Cr18 钢相比，它在强酸下的耐腐蚀性稍有不足，但因其钢种共晶碳化物的含量大为减少，所以它的冷、热加工性能，冲击韧性及接触疲劳寿命均良好，是一种具有在大气、海水、弱酸条件下工作的较好的轴承选用材料。该材料已在我国、日本、美国、德国广泛使用。 另外，用于制造轴承零件的不锈钢还有 Cr13型、Cr17 型、188 型不锈钢等，这些不锈钢的碳含量相对较低，热处理后的硬度、强度较低，用来制造在腐蚀介质中工作负荷不大的轴承零件，如钢球、滚针套、滚针、保持架等。（5）高温轴承钢通常指工作温度在 150以上使用的轴承被称为高温轴承。高碳铬轴承钢最高实际使用温度仅为 170，其改型的几个轴承钢号的最高使用温度也只有 250。当工作温度超过 170或 250，轴承套圈和滚动体的硬度往往降低到 58HRC 以下，这对轴承的耐磨性和使用寿命都有严重影响。因而，在高温下工作的轴承除首先要求具有高的硬度外，还要根据不同用途、不同类型的轴承对材料提出不同的要求。作为高温轴承钢，粗略地说由三类钢组成：高温不锈钢、高速工具钢和高温渗碳钢，前两者为高碳钢，后者为低碳钢。我国常用的高温不锈钢有 Cr14Mo4（最高耐温 480） ，高速工具钢 Cr4Mo4V（350400） 、W18Cr4V（540） 、W6Mo5Cr4V2（480） ；高温渗碳钢有 H10Cr4Ni4Mo4V。H10Cr4Ni4Mo4V 钢相当于美国的 M50NiL 钢，它是在Cr4Mo4V 钢的基础上研制的高温、高速渗碳轴承钢，其高温性能优于 Cr4Mo4V 钢，第 3 章 总体布置与参数选择15特别使用于 Dn2.2106 的航空发 动机主轴轴承，是一种很有发展前途的材料。 对上述材料对比后选用：本次轴承元件全部选用 GCr15。3.4.2 热处理的选择（1）轴承钢锻造温度 始锻温度：1150(1120)终缎温度：850(800) 度。 锻造前清除表面缺陷，尽量预热后在快速加热。 温加工时，应避免 200400 度的蓝脆区。热加工时，应避免进入高温脆区 (大于 1250)。应尽量避免进入热脆区(800950 度)。（2）锻后热处理 锻后预先热处理(球化退火)最终热处理(淬火+低温回火) 球化退火目的：降低硬度，便于加工，为淬火做准备。 球化退火过程：加热到 750770 度，保温一定时间，在缓慢冷却到 600 度以下空冷。（3）淬火及淬火介质 淬火颜色(经验) 白色最硬而脆，黄色硬而韧，兰色软而韧。 淬火介质A 水：一般温度不超过 40 度，不得有油，肥皂等杂质。B 盐及碱的水溶液：水中加百分之 510 的盐或碱。盐溶液冷却速度是水的十倍，硬度高而均匀，但组织应力大，有一定的锈蚀作用。温度小于 60 度。碱溶液(苛性纳水溶液)腐蚀性大，适应范围小。C 油：包括机油，锭子油，变压器油，柴油等。可减小变形与开裂。不适用碳钢。油温度：在 6080 度，最高不超过 100120 度。（4）回火温度轴承钢采用低温回火。温度：150250 度。可在保持高硬度和高耐磨性的前提下，降低内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。硬度 HRC：5864 。（5）轴承钢预备热处理规范钢 号 工艺名称 工艺要点 硬度（ HBS）退火 790810保温 2-6h, 以 1030/h,冷至 650以下，出炉空冷 170207GCr15等温退火 790810保温 2-6h, 炉冷至 710720保温 1-2h， 207229宁波大红鹰学院毕业设计（论文）16再炉冷至 650以下，出炉空冷正火 900950保温 1-2h， ，分散空冷，大锻件风冷 270390高温回火 650700保温后空冷 229285（6）轴承钢淬火回火工艺参数淬 火 回 火钢 号 加热温度( ) 冷却方式硬度（HRC） 回火方式硬 度（HRC）GCr15 835850 油 63 150170的油炉均热 25h，空冷 6165（7）热处理后的性能性 能热 处 理b（MPa） Ak（J） HRCGCr15 850860淬火加热，油冷， 160回火 2h 1617 28 6164第 4 章 校核计算17第 4 章 校核计算4.1 元件载荷及应力变化对于工作时旋转的内圈上任一点 a(图 9-4)，在承受载荷区内，每次与滚动体接触就受载荷一次，因此旋转内圈上 a 点的载荷及应力是周期性变化的。如 图 9-6a 所示。对于固定的外圈，各点所受载荷随位置不同而大小不同，对位于承受载荷区内的任一点 b(图 9-4)，当每一个滚动体滚过便受载荷一次，而所受载荷的最大值是不变的，承受稳定的脉动载荷。如 图 9-6b 所示。滚动体工作时，有自转又有公转，因而，其上任一点所受的载荷和应力也是变化的，其变化规律与内圈相似，只是变化频率增加，如 图 9-6c 所示。综上所述，滚动轴承各元件上所受的应力，都是按脉动循环变化的接触应力。4.2 额定寿命和额定动载荷所谓轴承寿命，对于单个滚动轴承来说，是指其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳点蚀之前，一套圈相对于另一套圈所能运转的转数。由于对同一批轴承(结构、尺寸、材料、热处理以及加工等完全相同)，在完全相同的工作条件下进行寿命实验，滚动轴承的疲劳寿命是相当离散的，所以只能用基本额定寿命作为选择轴承的标准。基本额定寿命 ：是指一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中 90%的轴承在发生疲劳点蚀以前能运转的总转数(以 转为单位)或在一定转速下所能运转的总工作小时数。基本额定动载荷 C：当轴承的基本额定寿命为 转时，轴承所能承受的载荷值。基本额定动载荷，对向心轴承，指的是纯径向载荷，并称为径向基本额定动载荷，用 表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，并称为轴向基本额定动载荷，用 表示；对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，指的是使套圈间只产生纯径向位移的载荷的径向分量。不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值，它表征了不同型号轴承承载能力的大小。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）18（1）基本额定动载荷 。KNC60（2）当量动载荷前面已求得 ， ， ， ，FNH5.231FNH5.269NFNV3.721FV572Fa4.30轴承1、2 受到的径向载荷为： NVHr 10543.725.02121 NFr 669222轴承1、2 受到的轴向载荷为：查简明机械工程师手册-表 7.7-39 得 7.1YNYFrd3107.541rd8.262da 4.650314011NF2轴承的当量动载荷为：)(arPFYXf按机械设计-表 13-6 查得 2.1Pf NFfarP 7.1832)4.6507.104()(111 Y3.222（3）验算轴承寿命因为 ，所以按轴承 2 的受力验算。21对于滚子轴承， 。3/10hPCnLh 3820)425.(6)(60/102 预定寿命 hh9831，合适。L第 4 章 校核计算194.3 疲劳寿命图 9-7 轴承的载荷- 寿命曲线图 9-7 是轴承的载荷- 寿命曲线，它表示了载荷 P 与基本额定寿命 之间的关系。此曲线用公式表示为：( 转)式中：P 为当量动载荷 (N)； 为寿命指数，对于球轴承 3；对于滚子轴承 10/3 。实际计算时，常用小时数表示轴承寿命为：(h)式中：n 为代表轴承的转速(r/min)。温度的变化通常会对轴承元件材料产生影响，轴承硬度将要降低，承载能力下降。所以需引入温度系数 ft (见表 9-5)，对寿命计算公式进行修正：( 转)(h)表 9-5温度系数 ft轴承工作温度() 120 125 150 175 200 225 250 300 350温度系数 ft 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.6 0.5宁波大红鹰学院毕业设计（论文）20疲劳寿命校核计算应满足的约束条件为式中： 为轴承预期计算寿命，列于 表 9-6，可供参考。如果当量动载荷 P 和转速 n 已知，预期计算寿命 也已被选定，则可从公式(9-5)中计算出轴承应具有的基本额定动载荷 值，从而可根据 值选用所需轴承的型号：表 9-6推荐的轴承预期计算寿命机器类型 预期计算寿命 （h）不经常使用的仪器或设备，如闸门开闭装置等 3003000短期或间断使用的机械，中断使用不致引起严重后果，如手动机械等 30008000间断使用的机械，中断使用后果严重，如发动机辅助设计、流水作业线自动传送装置、长降机、车间吊车、不常使用的机床等800012000每日 8 小时工作的机械（利用率较高） ，如一般的齿轮传动、某些固定电动机等 1200020000每日 8 小时工作的机械（利用率不高） ，如金属切削机床、连续使用的起重机、木材加工机械、印刷机械等 200003000024 小时连续工作的机械，如矿山升降机、纺织机械、泵、电机等 400006000024 小时连续工作的机械，中断使用后果严重。如纤维生产或造纸设备、发电站主电机、矿井水泵、船舶浆轴等 100000200000结论21结 论毕业设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的学习机会，通过这次对满装圆柱滚子轴承理论知识和实际设计的相结合，锻炼了我的综合运用所学专业知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高了我查阅文献资料、设计手册、设计规范能力以及其他专业知识水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力以及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在，提高是有限的但却是全面的，正是这一次毕业设计让我积累了许多实际经验，使我的头脑更好的被知识武装起来，也必然让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。顺利如期的完成本此毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心，但同时也发现了自己的许多不足与欠缺，留下了些许遗憾，不过不足与遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我前行，今后我更会关注新科技新设备新工艺的出现，并争取尽快的掌握这些先进知识，更好的为祖国的四化服务。参考文献22参考文献1 邓四二，贾群义，薛进学编著 滚动轴承设计原理 .中国标准出版社2 郭红，岑少起，张绍林编著.圆柱、圆锥和动静压滑动轴承设计 . 郑州大学出版社 3 张玉环.满装滚针轴承主参数的确定.轴承，1996.14 丁静.内圈无档边双列满装圆柱滚子轴承.轴承，1996.85（德）埃斯曼等著；刘家文译 .滚动轴承设计与应用手册 . 华中工学院出版社 6 GB6391-88，滚动轴承 额定动负荷和额定寿命计算方法.7 GB-T307.1-94，滚动轴承、向心轴承公差.8 杨君兴 国家标准机械制图应用示例图册M中国标准出版社 ,19949 孙恒 机械原理M 西北工业大学机械原理及机械零件教研室,200610 陈于萍 互换性于测量技术M机械工业出版社,2005致 谢23致 谢大学生活即将结束，在这短短的几年里，让我结识了许许多多热心的朋友、工作严谨教学相帮的教师。毕业设计的顺利完成也脱离不了他们的热心帮助及指导老师的精心指导，在此向所有给予我此次毕业设计指导和帮助的老师和同学表示最诚挚的感谢。首先，向本设计的指导老师表示最诚挚的谢意。在自己紧张的工作中，仍然尽量抽出时间对我们进行指导，时刻关心我们的进展状况，督促我们抓紧学习。老师给予的帮助贯穿于设计的全过程，从借阅参考资料到现场的实际操作，他都给予了指导，不仅使我学会书本中的知识，更学会了学习操作方法。也懂得了如何把握设计重点，如何合理安排时间和论文的编写，同时在毕业设计过程中，她和我们在一起共同解决了设计中出现的各种问题。其次，要向给予此次毕业设计帮助的老师们，以及同学们以诚挚的谢意，在整个设计过程中，他们也给我很多帮助和无私的关怀，更重要的是为我们提供不少技术方面的资料，在此感谢他们，没有这些资料就不是一个完整的论文。另外，也向给予我帮助的所有同学表示感谢。总之，本次的设计是老师和同学共同完成的结果，在设计的一个月里，我们合作的非常愉快，教会了大我许多道理，是我人生的一笔财富，我再次向给予我帮助的老师和同学表示感谢！
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