变速器，其最大设计扭矩为2300N·m，B10寿命为150万公里。该变速器积累主流产品设计经验，副变速器采用斜齿轮、双中间轴结构设计[1]，其输出轴设计采用双列圆锥滚子轴承。该轴承作为变速器轴齿零件的重要支撑，按照全寿命零件专用化设计，应用可靠性要求非常高。目前，国内设计人员对于大扭矩、长寿命、高可靠性铝合金壳体变速器的开发经验不足。因此，为满足变速器大扭矩、长寿命、高可靠性要求，对输出轴专用双列轴承展开设计应用分析，提升并校核轴承应用寿命。2轴承选型及结构优化设计该副变速器结构示意如图1所示。由于副变速器采用斜齿轮及双中间轴结构设计，输出轴虽然不承受由齿轮副啮合产生的径向力，但需承受前进挡位下指向输出端的轴向力，且在传递大扭矩的同时，还承受传动轴带来的较大冲击。因此，输出轴采用双列圆锥滚子轴承支撑。图1该副变速器结构示意为进一步满足变速器输出轴及各零部件定位需求，根据输出轴传递扭矩所需尺寸，初步设计选用凸缘外圈·设计开发·-10-汽车技术、铝合金壳体变速器,研究副变速器双列圆锥滚子轴承配合、游隙、预紧和寿命之间的联系,提出轴承结构的优化设计方案,计算各温度下轴承安装配合的游隙变化,利用传统方法和应力积分法对比分析轴承疲劳寿命,并获得了合理的轴承配合公差和定位预紧参数特性，计算冷起动、常温装配及工作温度下配合面过盈量的变化。要避免冷起动温度下过盈量太大导致轴承过度抱紧，起动力矩过大而发生烧蚀现象圆锥滚子轴承设计-电动折弯机数控滚圆机弯管机张家港电动弯管机；要保证常温装配对设备压装力要求不能过高而保证配合面不被拉伤；还要保证工作温度下配合面不发生滑动[2]，否则传动轴较大的冲击会引起壳体急剧磨损，本文由张家港弯管机网站

转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net载荷分布变差，振动噪声加大。综合以上分析，初步选定较紧的座孔公差P6。此外，该公差设计可减小输出轴的径向摆动量，有利于副变速器同步器正常工作。4轴承受力分析及游隙计算利用SMT软件建立变速器模型，如图3所示。图3SMT软件变速器轴承受力计算模型变速器模型边界条件设定工作温度为80℃，轴承配合公差为P6、n5，工作游隙为-10μm，使用适用于高速牵引路况的实测载荷谱，同时引入壳体刚度矩阵，充分考虑轴齿结构参数及工作时轴齿受力变形和轴承不对中等情况。计算得到轴承单元工作状态下准确的轴向受力，如表1所列。可知，3挡所受轴向力Fa3最大，高挡不受轴向力的作用。表1SMT软件双列圆锥滚子轴承单元受力计算结果通过SMT软件可粗略计算出每个挡位各工作游隙所对应的轴承寿命，图4为1～3挡轴向工作游隙与轴承寿命的关系曲线图。由于这3个挡位对轴承总体寿命影响权重较大，因此轴承的最佳工作游隙rop应控制在-40～40μm范围内。图4各挡工况下轴向工作游隙与寿命定性曲线装配完成后的轴承单元轴向游隙在工作温度下相对于常温未装配状态会减小，该减小量Δrf+t可根据文献[3]和文献[4]计算，其结果为40～80μm。而由文献[5]和文献[6]可计算出轴向定位预紧（900N·m螺栓扭紧力矩作用情况下）造成约20μm的轴承游隙减少量挡位轴向力/kN1挡29.732挡34.613挡35.954挡28.225挡21.836挡17.09圆锥滚子轴承设计-电动折弯机数控滚圆机弯管机张家港电动弯管机本文由张家港弯管机网站 转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net