[发明专利]机床主轴圆柱滚子轴承设计方法

摘要

本发明公开了一种机床主轴圆柱滚子轴承设计方法，包括以下步骤：①轴承的基本外形尺寸主参数确定：按照GB283－87和GB274－82选取的圆柱滚子轴承的基本外形尺寸d、D、B、r和r1；②主参数的优化设计：以轴承额定动负荷为目标函数进行优化；③额定负荷设计，建立径向额定动负荷和径向额定静负荷计算公式；④滚子中心圆直径及滚子的设计，建立了4个计算公式；⑤内圈和外圈的设计，建立了2个计算公式；⑥保持架设计，建立了3个计算公式。本发明机床主轴圆柱滚子轴承使用寿命比现有技术轴承的使用寿命提高25％，精度和刚度高，产品适用于机床主轴，使用性能好。

主权项

一种机床主轴圆柱滚子轴承设计方法，其特征在于：包括以下步骤：①轴承的基本外形尺寸主参数确定：按照GB283－87和GB274－82选取的圆柱滚子轴承的基本外形尺寸d、D、B、r和r1；②主参数的优化设计：主参数以轴承额定动负荷为目标函数进行优化；③额定负荷设计，建立了2个计算公式：径向额定动负荷的计算公式：Cr＝fc·Lwe7/9·Z3/4·Dwe29/27；径向额定静负荷的计算公式：Cor＝21.6·Z·Lwe·Dwe；其中，fc是与轴承零件的几何形状、制造精度和材料有关的系数；④滚子中心圆直径及滚子的设计，建立了4个计算公式：Dpw＝(di+De)；Dwe＝KD(D－d)，系数KD取0.24～0.29；Lw＝KL·Dwe，系数KL取1～1.67；Z≤πDpw1.3×Dwe;]]>⑤内圈和外圈的设计：(a)内圈滚道直径di的计算公式：di＝Dpw－Dwe；(b)外圈滚道直径De的计算公式：De＝di+2Dwe；⑥保持架的设计，建立3个计算公式：保持架中心圆直径Dcp的计算公式：Dcp＝Dpw；保持架钢板内横梁厚度Sc的计算公式：Sc＝Ks×Dw，其中Ks取值0.23～0.27；保持架外径Dc的计算公式：Dc＝Dcp+Kc×Dw，其中Kc取值0.33～0.75；其中：d－轴承内径                          D－轴承外径B－轴承宽度                          r－轴承内、外圈倒角尺寸r1－轴承内、外圈(挡圈)窄端面倒角尺寸  Lwe－滚子有效长度di－内圈滚道直径                     De－外圈滚道直径Dpw－滚子中心圆直径                  Dwe－滚子直径Lw－滚子长度                         Z－滚子个数。