DACF2126A轮毂单元设计DACF2126A的结构设计属于双列⾓接触球轴承,第三代轿车轮毂轴承,
配装在吉利GL型轿车上,适⽤于汽车在恶劣的环境使⽤。因此,该轴承的设计及检测与常规的双列⾓接触球轴承⼤不相同,轴承的设计既要符合常规轴承的设计原理与⽅法,⼜要考虑结构的特殊性。本⽂对DACF2126A轮毂轴承的设计进⾏分析。简图如下:
1、轴承的结构
外圈带凸缘且有4个安装⼩孔,可分离式半内圈,另⼀个半内圈与轴肩、法兰盘连体,其结构紧凑,安装⽅便。轴向游隙装配时已调好,安装时⽆需调整
2、轴承主要参数设计
2.1接触⾓a
⾓接触球轴承的接触⾓15°---40°,承受轴向载荷⼤时,a取⼤些,根据轴承的载荷特点与装配性能要求,取a=36°。
2.2轴向游隙
汽车轮毂轴承根据轴承的安装及所承受的载荷情况,按以往轴承的设计经验,选取游隙0~0.017,检测游隙载荷±200N
2.3钢球直径Dw
根据轴承设计理论,钢球直径⼤⼩与所承受的额定载荷成正⽐关系,⼀般Dw取⼤些,根据轴承设计理论公式:
0.3(D-d)≤Dw≤0.33(D-d)
式中D和d,由于外圈和内法兰均选⽤材料65Mn,热外理采⽤中频感应淬⽕,受淬硬层深度的影响取D=?70,取d= ?28,代⼊公式
0.3(70-28)≤Dw≤0.33(70-28)
12.6≤Dw≤13.86
根据轴承结构除考虑径向尺⼨外,还要考虑轴承的轴向尺⼨、装配空间、装ABS空间、两列钢球互不⼲涉、合理放置保持架等因素。取Dw=12.7更为合适。
2.4钢球中⼼圆直径Dpw的确定
按轴承设计理论公式:0.5(D+d)≤Dpw≤0.515(D+d)代⼊数据得
49≤Dpw≤50.47取Dpw=49
2.5钢球数量Z的确定
钢球数量由下列条件约束
Z≤(πDpw)/(K
2Dw) 常数K
2
=0.91+1.5/12.7
算得Z≤11.79,取Z=11
2.6径向加载作⽤中⼼位置Pi的确定
径向加载作⽤中⼼位置的确定通常由整车数据确定或按提供的样件检测得出按样件检测得出Pi =41.45,同时求得两列钢球中⼼间距Pi
2
=25.124
3、轴承主要尺⼨的设计
3.1内、外沟沟曲率Ri、Re的确定
内沟沟曲率Ri=0.515Dw=0.515*12.7=6.54取Ri=6.57公差为±0.03
外沟沟曲率Re=0.525Dw=0.525*12.7=6.67取Ri=6.7公差为±0.03
3.2内、外沟径di、De
内沟径di=Dpw-2Ri+(2Ri-Dw)COS a
=49-2*6.57+(2*6.57-12.7)COS36°
=36.216
外沟径di=Dpw+2Re-(2Re-Dw)COS a
=49+2*6.7-(2*6.7-12.7)COS36°
=61.834
3.3内圈⼤档边外径d
2、外圈中档边内径D
2
d
2=0.85Dw+di=0.85*12.7+36.216=47.011 取d
2
=47.1
D
2=De-0.85Dw=61.834-0.85*12.7=51.039 取D
2
3.4外圈两滚道的中⼼距离Pe的确定
Pe= Pi
2
+[Dpw-(De-2Re)]tga
=25.124+[49-(61.834-2*6.7)]tg36°
=25.535
4、密封结构的设计
根据本公司以往的设计经验,此结构例轴承均采⽤三唇⼝接触式密封结
构,技术标准采⽤JBT/6639-1993.
5、基本额定动载荷的计算
理论计算公式Cr=b
m f
c
(iCOSa)7.0Z3/2Dw8.1
= 1.3*59.9*(2COS36°)7.0*113/2*12.78.1
=52.3KN
i—滚动体列数2
a—接触⾓
z-- 滚动体个数
Dw-- 钢球直径
b
m
-- 系数取1.3
f
c
-
- 系数取59.9
6、修正寿命L
na
的计算
根据Bundberg和Palmgren的理论计算公式
基本额定寿命L
10
=(Cr/P)3=(53200/9160)3=195.91(*106) 即旋转总转数为195910000 如以公⾥数加以表达如下:195.91*106*2πr*103 =38.2*104(千⽶)
修正寿命L
1
a
3
L
10
=98%*0.33*38.2*104=12.3*104(千⽶) L
na
—修正寿命
L
10
—基本额定寿命
Cr—基本额定动载荷
P —径向载荷
a
1
—可靠度修正系数取98%
a
3
—运转条件修正系数0.33
r—车轮半径(⽶)
设计:余祖辉
审核:
⽇期:2007/10/30
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