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轴承套圈热锻件设计标准

发布时间:

轴承套圈热锻件设计标准

殷晓剑

2011.8

1 适用范围
1.1 本标准对滚动轴承套圈的热锻件的设计标准作规定。 1.2 本标准适用于压力机和锻锤的挤压成型和辗环成型的热锻件设计。 1.3 本标准适用于 700mm 以下的各类滚动轴承套圈的热锻件。

2 一般条件
热锻件是指在其允许的热锻温度下锻造成型的锻件。

3 符号及定义
本标准采用的含义 AD Ad AB Ade AB3 ΔDs Δds ΔBs Ddm Ddm Bd 轴承辗压件外径留量 轴承辗压件内径留量 轴承辗压件宽度留量 轴承辗压件滚道直径留量 轴承辗压件滚道宽度留量 轴承辗压件外径公差 轴承辗压件内径公差 轴承辗压件宽度公差 辗压件外径计算值 计算辗压件质量时的外径尺寸 计算辗压件质量时的宽度尺寸 辗压件质量 锻造毛坯圈质量 锻造下料质量

g ψ0
Ψd

锻造毛坯料芯质量 成品滚道深度 锻件滚道深度 火耗系数 成品外径 成品内径 成品宽度 辗扩前毛坯内径尺寸 锤上镦粗后坯料的*均直径 轴承锻件壁厚 辗扩前与辗扩后锻件横截面积之比 棒料直径尺寸 长度换算系数

ψ
D d B dZ dcp Sd K0 dn K1

m1 mz m0

第 1 页 共 13 页

4 各类轴承套圈辗环工艺设计及重量计算
4.1 深沟球轴承外圈 深沟球轴承外圈成品图和锻件图见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds
2

D ed = ( D e ? A De) ± Δds

B d = ( B+ A ) ± ΔBs
B

ψ
2

0

= (De ? d ) / 2

B 3d = 2 ×

2 × R e ×ψ ?ψ ? A De 0 0
2

ψ d = ( Ded ? d d ) / 2
Ra = a + A
D

R ed = [( B 3d /2) +ψ d ] / (2 ×ψ d )
辗压件质量计算

/2

2 2 ? 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 × [ B d × ( D dm ? d d ) ? 2 / 3 × B 3d ( D ed ? d d )]
4.2 深沟球轴承内圈 深沟球轴承内圈的成品图和锻件图见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds

D ed = ( De + A De) ± ΔDs
第 2 页 共 13 页

ψ

0

= ( D ? De) / 2
B

B 3d = 2 ×
2 2

2 × R e ×ψ ?ψ ? A De
2 0 0

B d = ( B+ A ) ± ΔBs
辗压件质量计算

ψ d = (D d ? D

ed

)/2

R ed = [( B 3d /2) +ψ d ] / (2 ×ψ d )

Ra = a + A

D

/2

2 ? 2 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 × [ B d × ( D dm ? d d ) ? 2 / 3 × B 3d × ( D dm ? D edm)]
4.3 调心球轴承外圈 调心球轴承外圈成品图和锻件图见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds
B 3d = D ed ? d d
2 2

D ed = ( De ? ADe) ± Δds

B d = ( B+ A ) ± ΔBs
B

Ra = a + A

D

/2

辗压件质量计算

2 2 ? 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 × [ B d × ( D dm ? d d ) ? 2 / 3 × B 3d × ( D ed ? d d )]

4.4 调心球轴承内圈 调心球轴承内圈成品图及辗压件图见下图
第 3 页 共 13 页

成品图 辗压件尺寸计算
Dd = (D +

辗压成型锻件图

A

D

) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds
Ra = a + A
D

Bd = ( B + A B ) ± ΔBs
辗压件质量计算

/2

? 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 ×[ B d × ( D dm ? d d )]
4.5 角接触球轴承外圈 角接触球轴承外圈的成品图及辗件图分别见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds D ed = ( De ? δ ? A De) ± Δds
Bd = ( B + AB ) ± ΔBs
2

δ = De ? d1

2 B 3 = Re ? [Re?( De ? d )/2]
B

B 2d = [ B 4 ? B 3 + ( A + Aed ) / 2] ± ΔBs
第 4 页 共 13 页

B 3d = [ B 3 ? ( Aed ? A ) / 2] ± ΔBs
B

R ed = {B 3d + [( D ed ? d d )/2] } / ( D ed ? d d )
2
2

辗压件质量计算;

2 m1 = 6.17 ×10?6 × [ B d ? × ( D 2 ? d 2 ) ? 1/ 3 × B 3d ( D ed ? d 2 ) dm d d 2 2 ?( B d ? B 2d ? B 3d )( D ed ? d d )]
4.6 锁口在内圈上的角接触球轴承内圈 锁口在内圈上的角接触球轴承内圈成品图及辗压件图分别见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs Bd = ( B + A B ) ± ΔBs

d d = (d ? Ad ) ± Δds

D ed = ( De + 2δ + A De) ± ΔDs
B 2 = 2 Re? ? ?
0 2 0

? = ( D ? De ) / 2
0

B 2d = ( B1 ? B 2 + A
辗压件质量计算

B3

) ± ΔBs

? d = ( Dd ? Ded ) / 2

Re d = (h p 2 + ? d 2) / (2? d )

Ra = a + A

D

/2

Rb = b + A De / 2

2 m1 = 6.17 ?10?6 × [ B 2d ( D 2 ? d 2 ) + (hp / 3)( D dm + D dm × D edm dm d 2 2 + D edm ? 3d 2 ) + ( D ed ? d 2 )( B ? ? B 2d ? hp)] ? R 2 (1.32 D edm + 0.38Rd ) ×10?6 d d d d

4.7 调心滚子轴承内圈 调心滚子轴承外圈辗压件尺寸计算以及辗压件质量计算与调心球轴承外圈一样见 4.3 调心滚子轴承内圈成品图和辗压件图分别见下图

第 5 页 共 13 页

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds
B 2d = ( B 2 + A ) ± ΔBs
B

D3d = ( D3 + A D ) ± ΔDs

B d = ( B + A ) ± ΔBs
B

B 5d = ( D d + D 3d ) / 2tg 35° B 6 d = ( B d ? B 2 d ? 2 × B 5d ) / 2
辗压件质量计算
2 2 2 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 × [ B 2d ( D dm ? d d ) + 2 / 3B 5d ( D dm + D dm × D 3dm + D 3dm ? 3d d ) 2 2 +2 B 6d ( D 3dm ? d d )]

Ra = a + A

D

/2

4.8 外圈单挡边圆柱滚子轴承外圈 外圈单挡边圆柱滚子轴承外圈成品图和辗压件图分别见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds

D ed = ( De ? A De) ± Δds
第 6 页 共 13 页

Bd = ( B + A B ) ± ΔBs

B 2d = ( B 2 + A
2

B3

) ± ΔBs

B 3d = ( Ded ? d d ) / 2tg 25

°

Ra = a + A

D

/2

Re d = ( B 3d + ? d 2) / 2? d

ψ d = ( D ed ? d d ) / 2

辗压件质量计算
2 2 ? 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 × [ B d ( D dm ? d d ) ?1/ 3B3d ( D ed ? d 2 ) ? ( B d ? B 2d ? B3d )( D ed ? d 2 )] d d

4.9 内圈无挡边的圆柱滚子轴承外圈 内圈无挡边的圆柱滚子轴承外圈的成品图及辗压件图见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs Bd = ( B + AB ) ± ΔBs

d d = (d ? Ad ) ± Δds B
3d

D ed = ( De ? A De) ± Δds

= ( B 3 ? A B 3) ± ΔBs 同时满足 B 3d ≤(0.65-0.75)Bd

B

4d

= B 3d ? ( Ded ? d d ) × tg 25o

R

a

= a + AD / 2

辗压件质量计算

2 2 2 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 × {B d ? × ( D dm ? d d ) ? B 4d ( D ed ? d d ) + ( B 3d ? B 4d ) × [d d ? 2 2 1/ 3(d d + d d × D ed + D ed )]}

4.10 外圈无挡边圆柱滚子轴承内圈 外圈无挡边圆柱滚子轴承内圈的成品图及辗压件图见下图

第 7 页 共 13 页

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs Bd = ( B + AB ) ± ΔBs

d d = (d ? Ad ) ± Δds

D ed = ( De + ADe) ± ΔDs

B 3d = ( B e ? A B3) + 1/ 3ΔBs[或 B 3d = ( B e ? A B3) + ?2 / 3ΔBs)]

B 2d = B 3d ? ( D d ? d ed ) × tg 25
辗压件质量计算

o

R

a

= a + AD / 2

2 2 m1 = 6.17 ×10?6 ×[( B d ? ? B3d )( Ddm ? d 2 ) + B 2d ( Dedm ? d 2 ) d d 2 2 +1/ 3( B3d ? B 2d ) × ( D dm + D dm × Dedm + Dedm2 ? 3d d )]
4.11 内圈单挡边圆柱滚子轴承内圈 内圈单挡边圆柱滚子轴承内圈成品图及辗压件图见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds

D ed = ( De + A De) ± ΔDs
第 8 页 共 13 页

Bd = ( B + AB ) ± ΔBs

B 2d = ( B 2 + AB3) ± ΔBs
R d = (h p 2 + ? d 2) / (2? d ) Rb = b + A D / 2

hp = ( D d ? D ed ) × (2tg 25o)

? d = ( D d ? D ed ) / 2

Ra = a + A

D

/2

辗压件质量计算
2 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 × [ B 2d ( D dm ? d d ) + (hp / 3)( D dm + D dm × Dedm 2 2 2 2 + D edm ? 3d d ) + ( D ed ? d d )( B ? ? B 2d ? hp)] ? R 2 × (1.32 D edm + 0.38Rd ) ×10?6 d d

4.12 单列圆锥滚子轴承外圈 单列圆锥滚子轴承外圈成品圈及辗压图分别见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds
B d = ( B + A ) ± ΔBs
B

de = d + 2 Btgα °

d ed = (de ? ADe) ± Δds
B 2d = ( B 2 + A ) ± ΔBs
B

ad = arctg[(d ed ? d d ) / 2( B d ? B 2d )]

Ra = a + A
辗压件质量计算

D

/2

Rb = b + A D / 2

2 ? 2 m1 = 6.17 ×10?6 × [ B d ( D dm ? d 2 ) ? 1/ 3 × ( B d ? B 2d ) × (d ed + d ed × d d d + d 2 ? 3d 2 )] d d

4.13 双列圆锥滚子轴承外圈 双列圆锥滚子轴承外圈的成品图和辗压件图分别见下图

第 9 页 共 13 页

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs
o d

d d = (d ? Ad ) ± Δds
B3

Bd = ( B + A B ) ± ΔBs

B 2d = [ B ? (de ? d ) / tg a + A
B 4d = 5
辗压件质量计算 m1 = 6.17 × ?6 × [

] ± ΔBs
o d o

B 3d = ( Bd ? B 2d ) / 2 ? 5

d ed = d d + 2 B 3d × tg a
? 2 2

ad ≤ a

o

Ra = a + A / 2
2 2

10

B d ( D dm ? d d ) ? 2 / 3B 3d (d ed + d d × d ed + d d ? 3d d )

2

?2 B 4d (d ed ? d d )]
2 2

4.14 采用锤上制坯工艺的圆锥滚子轴承内圈 单列圆锥滚子轴承内圈成品图及采用锤上锤上制坯工艺的辗压件图分别见下图

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds

D3d = ( D3 + A D) ± ΔDs
第 10 页 共 13 页

B d = ( B + A ) ± ΔBs
B

o β 1 = 90o ? (α o + β o)
o 1 B3

B 2d = [ B 2 + ( D ? De)tg β / 2 + A ] ± ΔBs B 3d = [ B 3 ? ( D ? De)tg β / 2 ? A ] + ΔBs / 3或 {B 3d = [ B 3 ? ( D ? De)tg β / 2 ? A ] ? 2 / 3ΔBs )}
o 1 B3 o 1 B3

D1d = {De ? 2[( D ? De)tg β
Ra = a + A D / 2
解二次方程求 Red

o 1

/ 2 + 0.5 A De]tgα ° + A De} ± ΔDs

D 2d = ( D1d ? 2 B 3d × tgα ) ± ΔDs
o

Rb = b + A D / 2

( AD ? DE ) X 2 ? 2 AB × BD × X + AB ( BD 2 ? 2 BD × DE × sinα d + DE 2 ? AB × DE ) = 0
式中: α d = α

AB = 0.5( D d ? D1d ) DE = 0.5( D 3d ? D 2d ) BD = B 3d / cos α d
X = (?b + b 2 ? 4ac / 2a a = AB ? DE b = 2 AB × BD c = AB × ( BD 2 ? 2 BD × DE sin α d + DE 2 ? 2 AB × DE ) Re d = ( AB 2 + 2 × AB × sin α d × X + X 2) / (2 AB cos α d )
辗压件质量计算
2 2 2 2 2 m1 = 6.17 ×10?6 × {B 2d × ( D dm ? d d ) + 1/ 3 × B 3d ( D dm + D dm × D 2dm + D 2dm ? 3d d ) + 2 2 2 1/ 9 × B 3d [( D 2 + D × D 3dm + D 3dm) ? ( D dm + D dm × D 2dm + D 2dm)] dm dm 2 +( B d ? B 2d ? B 3d )( D 3dm ? d 2 ) d

4.15 采用压力机制坯工艺的单列圆锥滚子轴承内圈 采用压力机制坯工艺的单列圆锥滚子轴承内圈的成品图见 4.14 的成品图,辗压件图 见下图
第 11 页 共 13 页

辗压成型锻件图 辗压件尺寸计算

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds
D3d = ( D3 + A D ) ± ΔDs
o K = ( D ? De) / 2 × tg β 1

D ed = ( De ? A De) ± ΔDs
Bd = ( B + A B ) ± ΔBs , α d = α o,

B 2d = ( B 2 + K + A ) ± ΔBs
B

B

3d

= ( Ded ? D 3d ) / (2 × tgα d o)

Ra = a + A
10

D

/2

Rb = b + A D / 2
2 2 2 2 2

辗压件质量计算 m1 = 6.17 × ?6 × [

B 2d × ( D dm ? d d ) + 1/ 3 × B3d ( D edm + D edm × D3dm + D3dm ? 3d d ) 2 2 +( B d ? B 2d ? B 3d )( D 3dm ? d d )]

4.16 推力轴承外圈及内圈 推力轴承的外圈及内圈的成品图及辗压件图见下图

第 12 页 共 13 页

成品图 辗压件尺寸计算

辗压成型锻件图

Dd = ( D + A D ) ± ΔDs

d d = (d ? Ad ) ± Δds

Bd = ( B + A B ) ± ΔB

Ra = a + A

D

/ 2 注:当成品为薄片件时,需要合锻,B 则为合锻件的高度,其计算参照

辗压件质量计算

2 m1 = 6.17 ×10?6 × B ? × ( D 2 ? d d ) d dm

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