第章 滚动轴承的设计
滚动轴承的常规设计
正确地选用轴承是滚动轴承设计成败的关键。滚动轴承有十大类型，且规格繁多，使用轴承的机械装置和工作条件又是千差万别，要为具体的应用选择最合适的轴承，需要综合考虑各方面的因素。首先，需要了解各类轴承和不同结构型式轴承的特性；另一方面,需要了解具体的工作条件和对轴承性能的要求，例如载荷转速工作环境等工况条件以及对寿命精度刚度振动等的要求。滚动轴承的常规设计是在综合考虑了上述情况后，选择了合适的轴承结构类型配置型式尺寸大小润滑方法和轴承材料等，对某一个具体轴承型号的内部结构尺寸设计计算。所以轴承设计，一定要了解清楚轴承的工况条件和用户对轴承的要求。对于每一种类型的标准轴承，已经总结出来一套通用的设计方法，下面就以两个实例介绍深沟球轴承和圆锥滚子轴承这两类通用轴承的常规设计方法和设计步骤。
一 深沟球轴承的设计
深沟球轴承的设计任务是在给定外形尺寸的条件下，寻求合理的轴承内部结构尺寸，使轴承的承载能力性能都达到最佳。
符号见表
典型型号轴承结构参数计算，单位mm
根据 GBT滚动轴承 深沟球轴承 外形尺寸知轴承的外形尺寸为
d D B rs min rs min .
主参数计算
主参数 DwZDwpΦ根据外形尺寸,,经优化计算后得
Dw.， z ， Dwp. Φo
深沟球轴承的结构参数中填球角Φ见图是一个重要的设计参数，在设计过程中，它约束着钢球的直径个数及其中心圆直径之间的匹配关系。同时，它还影响装配过程中外圈压缩变形量和装配力的大小。一般按轴承的直径系列规定最大填球角Φmax，本例中轴承的直径系列为系列,其最大填球角Φmax°。计算公式为ΦZsinDw Dwp
如果没有经过优化设计的主参数，还需要计算出主参数DwZDwp的值。
套圈设计
沟道曲率半径
内沟曲率半径Ri.Dw.x..o.
外沟曲率半径Re.Dw.x..o.
内外沟道不等曲率设计使内外沟道最大应力值相近，这样有利于减小轴承摩擦，便于弹流油膜形成，降低振动和噪声，改善轴承的性能。
沟道半径
内圈沟道直径diDwpDw...±.
外圈沟道直径DediDwGr.x...±.
其中径向游隙平均值Gr，按GBT的规定。
GrGr min Gr max . ..
外圈带游隙设计是为了提高装配合套率。
沟位置
aB
内圈沟位置ai与外圈沟位置ae取值相同
即aiaea±.
套圈挡边直径
内圈挡边直径d₂diKdDw..x. .°.
外圈挡边直径D₂DeKdDw..x..o.
倒角
根据GBT滚动轴承 倒角尺寸 最大值，取倒角尺寸
标志标志尺寸
按公式计算标志中心圆的直径和标志高度。
浪形保持架设计
保持架钢板厚度SDw....
取标准板厚S
保持架宽度BcKcDw.x.. Ke取.
保持架中心圆直径DcpDwp.
保持架内外径
内径DcDcpBc...
外径DcDcpBc...
保持架兜窝的深度K.Dwεc.x... εc取.
保持架兜内球面半径RcKmax.
算得的BcRcK值必然使保持架在轴承内产生径向窜动，其径向窜动量ε应在..范围内，还必须保证保持架不与套圈碰套，应进行验算。
相邻两球兜中心间距离C Dcpsin°Z.xsin°.
兜孔中心与相邻铆钉孔中心间距离
C₁Dcpsin°Z. x sin°.
保持架兜孔之间的平面与球兜必须圆角相交，圆角半径rc应尽可能取大，但是为了便于铆合保持架，在保持架铆钉大头圆周必须保证宽度不小于.mm的平面，圆角rc应满足
rc≤CDwScos sinS.DwSDm.
.. x cos sin.x....
取rc.
浪形保持架用半圆头铆钉按有关标准选取。
计算深沟球轴承各零件的质量略
