[实用新型]用极限设计和长寿命技术研制的高速客车圆锥滚子轴承

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种用于铁路高速客车的轴承。属轴承类和车轮类。

(二)背景技术：

发展高速铁路运输已定为国家政策。我国通过四次提速，客运列车时速超过160km/h的通车里程已近10000km。但迄今为止，凡大于200km/h的客车轴承均全部依赖进口，同时京沪高速客运专线的车速将达到最高350km/h。为免除完全依赖进口造成的国家安全隐患，350km/h(每小时350公里)高速客车轴承的研制已被列为科技攻关项目。

现有200km/h客车采用的是双列短圆柱滚子轴承，见图3，一个双列外圈1w，一个双列内圈5w，双列圆柱滚子2w，保持架3w，两端面有密封件6w，一个边挡圈4w。外形D×d×H＝240×130×160。园柱滚子直径Dwe＝30，长度Lw＝48，每列滚子数Z＝16，滚子中心圆直径Dpw＝186，计算得的额定动载荷Cr为：Cr＝1.1×88.5(2×45.2)^7/9×16^3/4×30^29/27＝998.68KN。额定静载荷Cor为：Cor=44(1-30186)×2×16×30×45.2=1601.3KN.]]>比较后得出：现有200km/h客车采用的双列短圆柱滚子轴承，存在如下问题：①未充分利用有效设计空间，所得额定动载荷低(Cr＝998.68KN)，可靠性为99％时的额定寿命仅为72.382万公里。②若双列短圆柱滚子轴承用于350km/h高速客车，每天运行20小时，则检修期为103.4天。③随着客车速度的提高，弯道上的离心力及直道上的侧倾冲击力也会相应增加。圆柱滚子轴承具有极限转速较高的优势，但轴向承载能力较弱。为适应铁路车辆转弯时的离心力及侧摆力，仅管现已对圆柱滚子轴承稍作改进，如：将圆柱滚子作成球面端面，将内、外圈挡边母线作成向外带小角度的(几分至十几分)直线，但承受轴向的能力仍然较弱，难以保证高速客车高可靠性的要求。由此为满足高速客车可靠性要求，应选择和研发更优化的客车轴承。

(三)发明内容：

本实用新型提供的用极限设计和长寿命技术研制的高速客车圆锥滚子轴承，其目的是为满足高速客车的可靠性要求，改换现有和传统的圆柱滚子轴承，提供更可靠的轴承型式和更优化的轴承主参数。

本实用新型要实现上述目的所采用的技术方案如下：用极限设计和长寿命技术研制的高速客车圆锥滚子轴承，具有外圈、内圈和两者间的滚子；轴承内径d、轴承外径D、轴承高度H为表1中数值，其特征是：

A.所述外圈为一个双列外圈1；所述内圈为由内隔离环4隔开的两个单列内圈2，内、外圈间高度方向上设两列圆锥滚子2，每列周向滚子数量为Z；

B.支撑圆锥滚子的保持架3采用高强度塑料保持架；

C.轴承两外端面装冲压密封件6；

D.两内圈2的止推挡边母线5.1为直线；

E.轴承内径d、轴承外径D、轴承高度H保持表1中数值，轴承滚子直径Dw、滚子长度L、每列滚子数量Z以及外圈滚道与滚子母线的接触角α取值范围分别为表1的数值范围            表1

为获取上述双列圆锥滚子轴承的最佳效果，表1中轴承的滚子直径Dw，滚子长度L，每列滚子数量Z以及接触角α°数值取表2中数值。即为表1中删去公差只有公称尺寸的数值。            表2

若结构要素采用表2数值，则可获得的轴承额定静载荷和额定动载荷取值如表3                表3

上述圆锥滚子滚动表面母线O1O₂可采用带凸度的对数曲线2.1。上述内、外圈和滚子可选用真空脱气一电渣重熔的G20Cr2Ni4A钢材；滚子用冷拔圆钢。

本实用新型有益效果：