圆锥滚子轴承筐形保持架的设计改进与提高5篇

第一篇：圆锥滚子轴承筐形保持架的设计改进与提高

圆锥滚子轴承筐形保持架的设计改进与提高

符号说明：

Dw—滚动体大头直径

ρ—滚子球面设计曲率

di—内圈滚道直径 Db—保持架大头内径 Db’— 保持架大头外径 DC—未收口时保持架大端内径

S—保持架钢板厚度

ddb1—保持架小端内径 lb—保持架窗孔长度

lc1—保持架窗孔大头筋宽 lc2—保持架小端底边至窗孔距离

lb3—保持架大头内侧收口斜边长度

θθγαφ—保持架内侧角

1—保持架窗孔压坡角 —保持架底部折角 —外圈滚道半角度 —滚子半锥角

’max—保持架最大径向游动量

1、概述

冲压筐形保持架是圆锥滚子轴承保持架普遍采用的一种结构，具有结构简单的特点，被国内外轴承制造企业广泛采用，国内轴承制造企业筐形保持架的设计主要是依据《圆锥滚子轴承设计方法》ZYB9-82和ZYB9-93，虽然ZYB9-93比ZYB9-83在保持架的设计上有所改进，但主要是在一些计算系数、公式的规范和调整上，另外又增加了一些验算条件。但是随着轴承制造和应用技术水平的提高，用户对于筐形保持架的提出了更多的使用要求，需要对筐形冲压保持架作出一些改进和提高，本文主要就这方面的主要问题进行探讨。

2、保持架的设计改进措施 2.1保持架大端口部的收口设计

在许多使用场合，由于受主机空间结构的限制，以及密封件安装的需要，要求保持架大头的口部外径不允许超过一定的尺寸范围，在这种情况下，保持架大头的收口设计就可以解决这方面的问题（如图1所示）。

一般情况下，保持架钢板在冲压成形时，由于塑性变形的作用，余出的材料一般都堆积在了保持架大头口部外侧，造成钢板口部厚度要大于正常板厚，而且口部厚度的变化一般与材料的延伸性能有关，根据经验，一般增加的厚度为板厚的15%左右，即口部的厚度为1.15倍的板厚。同时由于钢板材料延伸性能的差异，还会在保持架大头口部形成褶皱，因此在保持架下料时，可以根据材料的延伸性能适当调整料片的尺寸，以保证成型后保持架大头筋宽度尺寸符合设计要求。

图1 轴承保持架收口后装配图

在进行收口设计时，保持架收口后的大头内径尺寸Db按照下式计算：

Db=ddb1+2(lc2+lb+lb3)×Sinθ

（1）

对于有些结构的圆锥滚子轴承只控制Db尺寸就可以满足安装要求，但是在有些情况下必须控制大头外径尺寸Db’，保持架收口后的大头口部外径尺寸Db’可按照下公式计算：

Db’=ddb1+2(lc2+lb+lb3)×Sinθ+2.3S

（2）

图2 筐形保持架收口后图

在ZYB9-93设计方法中给出了验算保持架外侧与外滚道间最小间隙的计算公式，最小间隙　： 3min计算公式如下（公式中的有关保持架尺寸见图1和图2）　3min=(Dw－S)×cos（α－φ）+0.5（DC－di）+lc1×Sinθ－’max

（3）

在公式式3基础上，可以根据保持架收口后的结构，推导出收口保持架外侧与轴承外滚道之间的最小间隙　3min’，计算公式如下：

　3min’=0.5{Dw/Sinφ×Sinα+2[0.5　3min×tg(α－φ)+ lb3×Cosθ]×tgα－Db’}

（4）

保持架收口设计的优点在于可以增加保持架口部的强度，减少内组件收套装配时保持架梁的变形；特别是对于大锥角产品可以减小保持架在收套后的径向游动量，防止过度收套后梁的变形，提高内组件的旋转灵活性，降低旋转噪声；对于特轻系列产品可以防止保持架与外圈滚道的靠套，通常在一些小型号上较易发生靠套问题，问题严重的话，有可能会使保持架外径与外滚道产生磨擦，导致保持架的隔离作用丧失，使保持架撕裂，将滚子卡死。

我们根据公式3和4对特轻32000系列和大锥角31300系列的间隙做了一个计算比较，数据见下表：

型号 32004 32005 32006 32007 32008 32009 32010 32011 32012 32013 收口前最小间隙　3min

0.35 0.50 0.47 0.57 0.90 1.0 0.88 1.0 1.0 1.0

收口后间隙最小　3min’

0.68 0.60 0.76 0.89 1.19 1.4 1.2 1.4 1.4 1.36

保持架板厚S

1.0 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 32015 32016 31305 31306 30307 31308 31309 31310 31311

1.34 1.0 0.94 1.07 1.46 1.1 1.46 1.43 1.81

1.76 1.4 1.3 1.48 1.87 1.49 1.85 1.78 2.11

1.5 2.0 1.2 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 2.5

通过数据对比可以看出，保持架收口后，其外径与外滚道之间的间隙有了明显的增加，减小了保持架靠套的可能性，与此同时，还可以看出保持架钢板厚度的选取合理与否也会影响到二者之间的间隙。

需要注意的是，在进行收口设计时，要特别注意保持架大头内侧斜边长度的取值，该数值的合理与否会直接影响到到保持架梁在大头收口处的质量（部位示意见图3），若该尺寸偏小，会造成收口时在保持架外侧梁和大头筋连接处产生变形，即梁的大头外侧与大头筋外侧面上的过渡圆弧产生在梁上，理想的过渡圆弧应该是避过梁后，从大头筋的外侧底部开始，对于板厚在2.0mm以下的钢板，内侧斜边的长度lb3一般取到1.0mm即可，但是对于2.0mm以上的板，可以取为1.5~2mm之间，也可根据材料的延伸性能适当的取长一些。

图3 筐形保持架收口结构图

2.2保持架底部的折角设计

随着保持架冲压技术的提高，许多国内外圆锥轴承保持架底部已普遍采用折角设计和加工，但是折角的角度值目前还没有一个统一的设计标准，我们根据冲压钢板的性能，一般将折角γ设计在10°~20°之间，经过多年的实践，证明这一设计是切实可行的。

折角设计的优点在于不但可以增加保持架的整体刚性，而且通过折角设计后，一方面可以防止内组件收套时保持架底部的凸起变形，降低了保持架与轴承外圈大端面的突出量（突出量这一指标现在已被许多主机配套企业作为一项技术指标严格控制）；另一方面还可增大保持架内孔与内圈小挡边之间的间隙，防止他们之间的靠套。

2.3保持架窗口的压坡设计 在保持架的设计加工中，窗口的压坡设计也是一个非常重要的环节，因为压坡面的深浅决定着保持架梁的宽窄，同时还直接影响到保持架的旋转灵活性。

在多年的设计实践中我们一般按照设计方法将压坡角θ1（见图2）取为20°和22°30′，如果在设计中经过验算，保持架梁宽小于许用梁宽要求，可以将压坡角适当的加大，可以调整到25°，但是加大后会导致保持架窗孔变小，使保持架外移，这样又会减小保持架与外滚道之间的间隙，因此对于一些比较特殊的圆锥滚子轴承，在设计到这一步时，一定要注意这方面的问题，必须保证梁宽和最小间隙的合理配合。如果这设计验算中，出现保持架外侧与外滚道之间间隙偏小，也可适当的将压坡角度调小，可以调到18°。

3、结束语

冲压保持架经过上述设计后，不但强度有所增加，而且在保持架的旋转灵活性也有了大幅度的提高，满足了用户的要求，目前这些改进措施已被我公司全面采用，使圆锥滚子轴承的质量有了大幅度的提高。

参考文献：

《ZYB9-87 滚动轴承设计主导文件 圆锥滚子轴承设计方法》，洛阳轴承研究所 《ZYB9-93 滚动轴承设计主导文件 圆锥滚子轴承设计方法》，洛阳轴承研究所

第二篇：论公路路桥过渡段的设计改进与施工技术的提高11（xiexiebang推荐）

论公路路桥过渡段的设计改进与施工技术的提高

作者一，作者一，作者一

（公司名称公司所在地邮编）

摘要：随着我国交通建设的快速发展在路基与桥梁连接处，由于路基与桥梁刚度差别将引起路基与桥台的沉降不一致，在桥路过渡点附近产生沉降差，导致轨面发生弯折。因此，在路基与桥梁之间设置一定长度的过渡段，可使轨道的刚度逐渐变化，并最大限度地减少路基与桥梁之间的沉降差，达到降低与线路的振动，减缓线路结构的变形，保证列车安全、平稳、舒适运行的目的。关键词：路桥过渡段；设计改进；施工技术；

Discussion on Design and Construction Technology Improvements of The

Bridge Transition Section

ZHANG Zhi-gang , TANG Hong-yun ,LI Jin-hu

(China Triumph International Engineering Group Co., Ltd ,Bengbu233018,China)Abstract: With the rapid development of China's transportation construction, in the roadbed and bridge connections, roadbed and bridge stiffness difference will cause the embankment and the abutment settlement inconsistent, generated in the near bridge road transition point differential settlement, leading to the rail surface bending.Therefore, set a certain length of transition section between the roadbed and bridges, enable the track stiffness gradually changes, and to minimize the differential settlement between the embankment and bridges.Achieve to reduce the vibration with the line, slowing the deformation of the line structure to ensure train safety, smooth, comfortable and the purpose of running.Key words: bridge transition section;design improvements;construction technology;

随着社会经济的不断发展，科学技术的不断进步，我国的公路也在不断的大量兴建中，因为豆腐渣工程的出现，我国相关行业也逐渐重视路桥的质量与安全。同时，对于路桥的桥涵结构设计方面十分重视，其技术俨然已趋于成熟。但对于路桥的过渡段路基路面却被忽视，这就成为了目前公路工程质量所存在的通病；需要采取合理的结构形式、先进的施工技术控制路桥过渡段路基路面质量。路桥过渡段设计与施工过程中存在问题

目前，我国公路路桥工程项目建设中，过渡段设计理念的进步主要表现在：设计思想的创新、设计理论的完善，以及设计观念的强化等。施工技术的发展主要表现在：施工技术的吸收与借鉴、技术形式的多样性、施工工艺的自主创新、施工质量的提升等。

虽然我国公路路桥过渡段的设计与施工技术都有了不同程度的进步与发展，但是仍然存在与实际需要不相适应的问题和现象。综合分析与总结我国公路路桥过渡段设计和施工中存在的问题，主要表现在以下几个方面：

1.1地基条件的差异

现在许多公路路桥过渡段是修筑在条件差并未经很好处理的软弱地基土上的。在软土地基上，路桥过渡段的路基和桥梁的工后沉降量是不同的，因此在路桥过渡处必然有沉降差。路桥过渡段由于其结构的原因，桥头路基的填筑高度较大，产生的基础应力也较高，因此，地基在路桥过渡段产生的沉降较其他路段要大一些。由于公路路桥过渡段地基土的性质及结构不同，所产生的沉降和沉降达到稳定所需要的时间也不同。对于粉质土地基和中、低压缩性的教土地基，其全部完成沉降需要几年时间，对于高压缩性教土地基、饱和软教土地基，则其全部完成沉降需要十几年甚至几十年时间。所以，公路路桥过渡段地基工后沉降是地基造成桥头跳车的成因。

1.2地基条件的差异（标题重复）

公路路桥过渡段桥台后路堤填料一般全是填土。由于公路路桥过渡段施工的原因，往往作业面相对狭小，碾压质量不易控制，其压实度达不到设计要求。即使施工时压实度全部达到了设计的要求，但因运营时路堤填土本身的自重和动荷载的作用，也将使路堤填土进—步压缩变形，使得路桥过渡处出现沉降差。公路路桥过渡段桥台前的防护工程，由于受到水平土压力的作用，将产生一定的水平位移。这一水平位移将会导致路桥过渡处路堤出现沉降变形。路桥过渡处常会产生细小的伸缩裂缝，经过地表水或雨水的渗透后，会使路堤填土出现病害，强度降低，产生沉降。或由于水的渗透流动带走填料中的细颗粒土，使得路桥过渡处出现沉降变形。

1.3设计及施工问题

公路路桥过渡段设计时，对路桥过渡区段的施工碾压过程考虑不周，对填料的要求不严格，桥台后的排水设计考虑不周，都将影响其施工质量。公路路桥过渡段施工时，对工期或工序安排不当，以至使路桥过渡区段的填土碾压工作安排在施工工期的尾部，被迫赶工期，不能够很好地控制填土压实质量，使得填土本身出现沉降变形。施工时对路桥过渡区段的回填料不按设计要求填筑，或采用不良填料，或碾压厚度超过要求，或压士实度达不到设计要求，都将造成质量缺陷。施工时碾压器械配置欠佳，压实功率不够，不进行分层次质量检查，也会使压实质量达不到控制要求。改进公路路桥过渡段的设计

设计理念是公路路桥过渡段设计工作顺利完成的基础条件之一，也关系到施工的进度及质量保障，因此，公路路桥过渡段设计理念的改革与完善是至关重要的。目前，我国现行的公路路桥过渡段设计工作多是沿用传统的设计思想，同时也在很大部分是借鉴世界其他国家的设计理念，这必然造成公路路桥过渡段设计理念存在诸多的不适用性。提高公路路桥过渡段设计理念的措施，主要可以从以下两个方面入手：

2.1设计理念创新

随着世界科学技术的高速发展，以及提高公路路桥过渡段施工作业要求的逐步提高，过渡段设计理念也要适时作出调整，否则必然成为时代和历史所淘汰的理念。公路

路桥过渡段设计理念的创新，并不是毫无根据的借鉴与引用，而是要有选择性的沿用传统设计理念的精华，并添加新型的设计理念，使之实现完美融合，最终实现适用于我国公路路桥过渡段建设的创新设计理念。

2.2地基条件的差异

公路路桥过渡段桥台后路堤填料一般全是填土。由于公路路桥过渡段施工的原因，往往作业面相对狭小，碾压质量不易控制，其压实度达不到设计要求。即使施工时压实度全部达到了设计的要求，但因运营时路堤填土本身的自重和动荷载的作用，也将使路堤填土进—步压缩变形，使得路桥过渡处出现沉降差。公路路桥过渡段桥台前的防护工程，由于受到水平土压力的作用，将产生一定的水平位移。这一水平位移将会导致路桥过渡处路堤出现沉降变形。路桥过渡处常会产生细小的伸缩裂缝，经过地表水或雨水的渗透后，会使路堤填土出现病害，强度降低，产生沉降。或由于水的渗透流动带走填料中的细颗粒土，使得路桥过渡处出现沉降变形。（和前段重复，标题也重复，如何设计要有具体的措施和办法，套话写的太多，希望帮忙写的同学仔细检查下，谢谢合作。）

2.3设计理念的针对性选择

由于公路路桥过渡段工程项目所在地的不同，其设计理念也自然会有所差异，如果一味的强调设计理念的重复应用，必然会导致设计工作的失败，或者难以达到预期的效果。公路路桥过渡段设计理念创新与发展过程中，因地制宜应该是作为设计工作开展和进行的基本原则之一，这也是符合设计工作科学发展观的要求。如果不清楚的考虑公路路桥过渡段设计工作的实际情况，简单的沿用或抄袭已有的设计理念，极有可能影响到我国提高公路路桥过渡段设计理念的目标。大部分是套话，没有针对性的设计技术措施，希望写的同学重点突出在设计上，注意用语的逻辑性与专业性，谢谢合作。提高公路路桥过渡段施工技术

目前，我国公路路桥过渡段施工技术应用中存在的问题是表现在多方面的，如果不能及时制定有效的改进方法，必然会阻碍公路路桥整体施工技术的进步与发展。要控制施工技术而引发的诸多质量问题，首先应该核查施工单位是否有相应的施工技术来确保施工现场的质量管理。建立健全的质量保证体系，以及施工质量检验制度和综合施工质量水平评定考核制度，并被施工单位正确实施，是控制质量问题的有效方法。另外，要仔细审查施工组织设计和施工方案，检查施工技术设备的质量，以消除质量问题的隐患。

公路路桥过渡段施工技术改进过程中，还要加强控制质量问题

意识，切实执行“三检”制度。公路路桥施工单位应在工程开始施工前，召开一次关于质量问题控制的会议，以加强控制质量问题的意识，施工单位技术负责人、质监员及有关各工程队组长都要求出席。而且施工单位要实施落实“ 三检” 制度，即在每道工序完成后，先由施工组进行自己检查，然后施工项目负责人再组织相关工人、质检员和技术员进行互检和交接检。相关负责人应采取在施工现场巡视、平行检查、跟班旁监，随机抽查等方法，做进一步的验收工作。

公路路桥过渡段施工监理单位也要强化自身职能，一定要加强管理监理力度。为更好地控制施工技术中的问题，要做到一丝不苟地进行监督和管理。公路路桥过渡段施工

单位负责人员应经常亲临现场，对比施工图，强化对施工情况的了解。一旦发现质量问题立刻做相关记录，并在实质上解决问题，另外处理了哪些质量问题也要有记录，并将检查过程中发现的问题，及时反馈给施工单位。施工单位要严格依照施工规范进行施工，处理问题时要精确，做到以数据说明事实。（这方面的套话可以简略一些，其上内容不能体现施工技术的提高，重点写施工内容方面技术的提高，下面的方法内容可以详细点，谢谢合作）

3.1加筋土路堤法

加筋土路堤法是在过渡段路堤填料（必要时也可包括地基）中埋设一定数量的加筋材料，形成加筋土路堤结构。加筋土不仅能增加路堤的强度，而且还能大幅度提高路堤的刚度，显著减少路基的变形。公路部门试验研究表明，使用加筋土路堤结构来处理桥台跳车有两大作用：一是能大大减小桥背路堤的沉降，二是能将桥背路堤与桥台交界处的台阶式跳跃沉降变成连续斜坡式沉降。

因此，通过调整加筋材料的布置间距和位置，可方便地达到路桥间线路平顺过渡的目的。（a）所示布置方式的主要作用是加强基床结构，增大基床的刚度，减少机车动荷载引起的基床变形。（c）所示布置方式既能增大路堤基床的刚度，又能减小动载和自重引起的路堤变形。

3.2碎石填料填筑法

碎石填料填筑法是指使用强度高、变形小的优质材料（如碎石类填料）进行过渡段填筑的方法。该方法无论是铁路系统还是公路系统，都是一种最常用的减小路桥间沉降差的处理方法。其设计意图明确，材料性质可靠，易控制，刚度与变形可实现均匀过渡。该处理方法可能存在的问题是桥台台背窄小空间的压实质量不易得到保证，相对较大的自重引起地基的沉降也较大。（该方法写的过于简单）

3.3过渡搭板法

过渡搭板法是在过渡段范围内路堤填料上现浇钢筋混凝土厚板，并使一端支撑在刚性基础（桥台）上，利用钢筋混凝土厚板的抗弯刚度来增加轨道的刚度。该法在公路系统得到了最为广泛的应用，也取得了较好的效果。

有关路桥过渡段路基路面施工技术有以下几个点是比较有效的：搭板的设置方法有三种:方法一是在搭板长度l（改处不太明白这个1是什么意思）范围内,在车辆荷载作用下,使路面的弯沉逐渐变化;从理论上讲这种方法是完美的,但给实际施工带来很大困难。方法二是设置柔性搭板,既克服了方法一的施工困难,又有效地解决了刚柔过渡的问题。坡度大小根据路桥之间的沉降差而定,此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下,确定沉降差和预留反向坡度。

搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移,而水平向的锚固更符合这一受力状态,并有利于桥台受力,因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。实践表明,枕梁下的路基内设置碎石桩或水泥石屑桩,可以改善枕梁及其下部路基土承载能力,减少沉降,这种处理方法效果显著,费用不大。因此,我们建议如果设置枕梁,枕梁下的路基地应设置碎石桩或水泥石屑桩。

搭板下面地基的非均匀特别是脱空,能显著地增大板底的弯拉应力。当地基从均匀到非均匀再到脱空,其相应的最大竖向位移各增大100%左右,而增加搭板厚度能显著地增大搭板抵抗弯拉应力和变形的能力,板厚从20 cm增到30 cm,板底最大弯拉应力减少30.60%,相应的竖向位移也减少19.85%,因此按弹性地基板和脱空板分别计算板厚,对钢筋混凝土搭板可取板厚为30 cm左右。结论

交通工程是影响我国经济发展的动脉，随着高速公路的飞速发展，桥梁在公路工程中所占的比例也逐渐的越来越大，因此在路桥过渡段上进行合理的结构设计，使用高质量的材料，应用先进的施工技术，严格的施工管理，有效解决路基沉降问题，减少桥头跳车现象。（结论太粗糙，可以举一些工程上的实例来增加说服力。谢谢合作）

参考文献

[1]马成辉，孙华林.浅谈提高公路路桥过渡段设计及施工技术的措施[J].吉林建筑工程学院学报.2006，(4).[2]聂蓓军，李炳林.改进公路路桥过渡段的设计与施工技术的保障[J].科技成果纵横.2009，(8).[3]赵丽敏，马成学.公路路桥过渡段设计与施工技术的创新与科学发展[J].中国桥梁建设.2009，(11).[4]宋子辉，林建明.提高公路路桥过渡段设计工作的技术措施[J].桥梁工程科技创新.2007，(6).