轴承的选择及校核变速器轴承常采用圆柱滚子轴承,球轴承,滚针轴承,圆锥滚子轴承,滑动轴套等。
至于何处应当采用何种轴承,是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。
汽车变速器结构紧凑,尺寸小,采用尺寸大些的轴承受结构限制,常在布置上有困难。
变速器第一轴,第二周的轴承以及中间轴前后轴承,按直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。
轴承的直径根据变速器中心距确定,并要保证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于6~20mm ,,下限适用于轻型车和轿车。
滚针轴承,滑动轴套主要用在齿轮与轴不是固定连接,并要求两者有相对运动的地方。
滚针轴承有滚动摩擦损失小,传动效率高,径向配合间隙小,定位及运转精度高,有利于齿轮啮合等优点。
滑动轴套的径向配合间隙大,易磨损,间隙增大后影响齿轮的定位和运转精度并使工作噪声怎几啊。
滑动轴套的优点时制造容易,成本低。
根据变速箱结构,轴的支撑形式及所受载荷性质,初步确定所采用的轴承形式以后,硬验算轴承的寿命是否符合要求。
在计算之前,首先应确定轴承上所受外力,亦即算出轴的支反力。
轴承寿命计算,采用下列公式:εθ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ddPC L 式中:L------轴承寿命,以(610)转作为计量单位;d C ------额定动载荷,根据轴承型号,由手册查的; d P ------当量动载荷;按如下公式计算;αYF XF P r d +=r F ------作用在轴承上的径向载荷:a F ------作用在轴承上的轴向载荷X,Y------折算系数,由手册查的;ε------轴承的寿命指数,为试验值。
对球轴承,ε=3;对于滚子轴承,ε=10/3。
(1)变速箱挂不同的档位时,变速箱各轴的承受所受的载荷亦不同。
因此,为了综合考虑变速箱各个挡工作时间的比例,不同档位时轴承转速和所承受载荷亦不同这样一些影响,需要确定一个换算的当量载荷m P 来代替上式中的d P 。
(2)为了计算换算的当量载荷m P ,就需要知道各个档位占总工作时间的百分比,这可以由调查研究确定。
已知时间比例系数,可按下式计算换算的当量载荷m P :d d d mm t n P t n P t n P t n P t n P t n P n P εεεεεεε+++++=555444333222111(1式中:·1P ·d P ,1n ·d n ,1t ·d t ,分别表示1,2·倒档的轴承载荷,转速和时间比例系数;m n ————平均转速,可按下式计算:)(2211δdd m t n t n t n n +⋅⋅⋅⋅⋅+=再设计总通常按轴承寿命为5000小时计算动载荷d C ,并选用轴承;或者按选定轴承的额定动载荷验算轴承的工作寿命小时h L ,这时可用下列转换公式计算:)9(161060ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=hm m dL n P C)9(66010ε⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=m d m hP C n L变速器中轴承的寿命是不均匀的,当个别轴承受结构布置限制时允许较低的寿命,但最低不得低于1000小时。
各档位使用时间比例系数:1挡 2挡 3档 4挡 5挡 倒档 20% 20% 25% 25% 5% 5% 各轴的转速:输入轴转速:m r n /17001= 中间轴转速: m r i n n z /16.75119/4317001===前进挡时输出轴上的转速: 一档:m r i n n /16.75119/431700121===二档:m r i n n /16.75119/431700122===三档:m r i n n /16.75119/431700123===四档:m r i n n /44.27224.61700124=== 五档:m r i n n /16.75119/431700125===倒档轴转速:m r i n n d /16.75119/4317001===倒档是输出转速: m r i n n d /16.75119/43170012=== 各轴轴承型号选择:输入轴和输出轴的轴承型号:32511E d ⨯D ⨯B=55⨯100⨯25 KN C r 5.93= 中间轴的轴承型号:32310E d ⨯D ⨯B=50⨯110⨯27 KN C r 102= 下面校核各轴轴承: 1.中间轴上的轴承校核 中间轴上受力分析: 一档时轴承受力 垂直平面:N F NV 311052.5⨯= N F NV 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧: N F P r r 311037.6⨯== 右侧: N F P r r 321037.6⨯== 二档时轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=三档时轴承受力:垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=右侧:3.028.025.705.201<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=四档时轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 五档轴承时受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯=轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=倒档时轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧: KN P P r r 83.181== 右侧:KN P P r r 83.181== 中间轴上轴承选用圆柱滚子轴承: 则310=ε m r n n m /16.751==ε 3.1=p f d d d mp m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n f P εεεεεεεεεεεεε+++++=555444333222111(1则 左侧:d d d mm t n P t n P t n P t n P t n P t n P n P εεεεεεε+++++=555444333222111(1=1111KN轴承寿命:ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=m d mh P C n L 60106=35419h 右侧:d d d mm t n P t n P t n P t n P t n P t n P n P εεεεεεε+++++=555444333222111(1轴承寿命:ε⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=m d m hP C n L 60106 2. 第一,二轴上轴承校核 第一,二轴上轴承受力分析: 一档时轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧: KN P P r r 83.181==右侧:KN P P r r 83.182== 二档轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 三档轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 四档轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F FKN F F P a R r 46.88.094.0=+= 五档轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 五档轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δN F a 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧:3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 倒档时轴承受力: 垂直平面:N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面:N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则: N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力: N F ab 31052.5⨯=则当量动载荷: 左侧: KN P P r r 83.181== 右侧:KN P P r r 83.181== 输入,输出轴上轴承选用圆柱滚子轴承: 则310=ε 2.1=p f d d m t n t n t n t n t n t n n +++++=5544332211 .....23324fdg n m ⨯=d d rd r r r r r mp m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n f P εεεεεεε+++++=555444333222111(1、则 左侧d d d mp m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n f P εεεεεεεεεεεεε+++++=555444333222111(1轴承寿命:=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=εm d m hP C n L 60106右侧:d d d mp m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n f P εεεεεεεεεεεεε+++++=555444333222111(1轴承寿命:=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=εm d mh P C n L 60106输出轴上各档齿轮与轴之间用滚针轴承,查《机械设计手册》得每挡齿轮出滚针轴承型号:二,三挡处选用:K657330 307365⨯⨯=⨯⨯w w w B E f 四档处选用:K556325 307365⨯⨯=⨯⨯w w w B E f 五档处选用:K505820 307365⨯⨯=⨯⨯w w w B E f 倒档处选用:K404527 307365⨯⨯=⨯⨯w w w B E f。