深沟球轴承浪形保持架铆钉杆直径的选取

薛正堂

(阜阳轴承有限公司，安徽 阜阳 236023)

深沟球轴承运转中，钢球进入或离开承载区时产生的振动不可避免地对保持架产生冲击，在这种冲击力的反复作用下，特别是在频繁启停或转速变动频繁、受较大冲击力或力矩载荷的场合，易使浪形保持架或铆钉发生断裂。因此，在深沟球轴承设计过程中，不但要重视套圈及保持架的设计，同时还应重视铆钉尺寸的选取，提高铆钉的强度，以防铆钉断裂失效。

1 选取方法

深沟球轴承浪形保持架中的铆钉杆直径选取过小会出现铆钉杆断裂；直径过大会影响保持架钉孔连接处强度，同样会造成保持架断裂。现有优化设计方法[1]中，对于同一钢板厚度的保持架对应给出了几个铆钉杆直径选取值，并给出了各型号轴承保持架铆钉杆直径的推荐取值，如6308～6316轴承中铆钉杆直径的推荐值为2.0 mm。但6308和6316轴承尺寸差别很大，使用工况所能承受的载荷及振动差别也很大，总体来说保持架铆钉杆直径偏细，在保持架断裂失效分析中，发现不少是由铆钉杆断裂造成的。实际使用中不少生产厂家根据具体应用场合凭经验选取铆钉杆直径，但具体如何选取，缺乏理论和基础试验数据，也未见相关的文献报道。

实际上，保持架钢板厚度主要决定铆钉杆长度；而铆钉杆直径的选取主要取决于保持架径向单边宽度。因此，文中结合已有的优化设计方法及使用经验，根据保持架径向单边宽度来定量分析铆钉杆直径的选取，并给出推荐系数f，用于设计铆钉杆直径时的计算或校验。则

dm=fbc，

bc=(Dc-Dc1)/2，=式中：dm为铆钉杆直径，mm；bc为保持架径向单边宽度，mm；Dc为保持架外径，mm；Dc1为保持架内径，mm。

根据深沟球轴承保持架径向单边宽度，6000，6200，6300与6400等主要系列常用深沟球轴承的推荐选取系数见表1。

表1 铆钉杆直径推荐选取系数

依据表1选取f并经上述公式计算后，根据现有铆钉杆直径规格(0.8，1.0，1.2，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0 mm等)靠近取值，即可计算得铆钉杆直径值。以6315轴承为例，根据优化设计方法，已知Dc1=105.4 mm，Dc=129.6 mm，可得bc=12.1 mm，则铆钉杆直径dm=fbc=0.25×12.1=3.03 mm，可选取3 mm。

2 部分型号轴承保持架铆钉杆直径推荐值

根据上述方法，对部分深沟球轴承保持架铆钉杆直径重新计算并选取，结果见表2。

表2 铆钉杆直径推荐值

3 结束语

以深沟球轴承保持架径向单边宽度为基础选取系数，重新优化选取保持架铆钉杆直径，具有系统性、可操作性的优点，实际使用可靠稳定。如果在选取中，同时考虑铆钉头大小及铆钉杆长度因素，即适当增大铆钉头大小，更有利于提高保持架铆合后的连接强度，而且抗循坏冲击力效果更好。此外，对于超轻系列深沟球轴承，其保持架铆钉杆直径选取系数需要另作探讨。