重卡后橋減速器用圓錐滾子軸承大擋邊結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、重型卡車(chē)后橋減速器是重卡傳動(dòng)系的一部分，減速器所用圓錐滾子軸承是保證其正常運(yùn)行的關(guān)鍵零部件之一。某重型卡車(chē)后橋減速器選用32013型圓錐滾子軸承，由于軸承須在重載、承受大沖擊載荷并承受徑向和軸向載荷的惡劣工況下運(yùn)行，大擋邊會(huì)偶發(fā)軸向斷裂的現(xiàn)象，這將降低軸承使用的可靠性和壽命。所以，需要對(duì)軸承大擋邊斷裂現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出斷裂原因和解決措施，確保軸承安全、可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　本文主要的研究?jī)?nèi)容包括以下方面：
　　（1）研究了圓錐滾

2、子軸承32013大擋邊斷裂失效的原因。分析了圓錐滾子軸承32013的結(jié)構(gòu)，確定了單個(gè)軸承的受力狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際工況下重型卡車(chē)后橋減速器軸承受載形式及相關(guān)參數(shù)，計(jì)算出了軸承所受載荷的大小。計(jì)算結(jié)果表明，發(fā)生斷裂失效現(xiàn)象的軸承是在超載的工況下運(yùn)行的，所以超載是導(dǎo)致軸承斷裂失效的根本原因。
　　（2）研究了提高大擋邊強(qiáng)度的方法。通過(guò)對(duì)影響軸承大擋邊強(qiáng)度因素的分析，提出了增大大擋邊厚度來(lái)減小擋邊所受應(yīng)力的方法，分別利用傳統(tǒng)力學(xué)和有限元軟件計(jì)

3、算出了擋邊厚度加厚時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值。結(jié)果表明，增大擋邊厚度，可提高擋邊強(qiáng)度。隨后，研究了大檔邊加厚的軸承結(jié)構(gòu)?；谳S承設(shè)計(jì)輕量化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定了大擋邊加厚的尺寸方向，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)32013結(jié)構(gòu)圖，對(duì)滾子長(zhǎng)度和大徑做了相應(yīng)調(diào)整，得出了擋邊加厚后的軸承內(nèi)圈結(jié)構(gòu)圖。
　　（3）應(yīng)用有限元分析了軸承大擋邊的受力狀況。通過(guò) ANSYS軟件分別對(duì)額定載荷和超載時(shí)軸承模型所受載荷的仿真分析，計(jì)算了不同載荷時(shí)大擋邊處的接觸應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)軸承超載時(shí)所受應(yīng)力

4、及變形程度均高于額定載荷時(shí)的狀態(tài)。通過(guò)對(duì)不同擋邊厚度模型的有限元分析，發(fā)現(xiàn)隨著擋邊厚度的不斷增加，大擋邊處所受應(yīng)力將逐漸減小的變化趨勢(shì)，進(jìn)而印證了增大擋邊厚度可以降低擋邊所受應(yīng)力的可行性。接著，依據(jù)大擋邊的結(jié)構(gòu)形式和大擋邊受力作用點(diǎn)對(duì)擋邊強(qiáng)度的影響，確定了優(yōu)化后的大擋邊尺寸并推導(dǎo)出了擋邊受力作用點(diǎn)位置的計(jì)算公式及擋邊與內(nèi)滾道夾角的取值范圍，得到了優(yōu)化后的大擋邊結(jié)構(gòu)尺寸。
　　（4）驗(yàn)證了大擋邊優(yōu)化后的圓錐滾子軸承32013的疲勞壽