第一篇：圓錐滾子軸承筐形保持架的設計改進與提高

圓錐滾子軸承筐形保持架的設計改進與提高

符號說明：

Dw—滾動體大頭直徑

ρ—滾子球面設計曲率

di—內圈滾道直徑 Db—保持架大頭內徑 Db’— 保持架大頭外徑 DC—未收口時保持架大端內徑

S—保持架鋼板厚度

ddb1—保持架小端內徑 lb—保持架窗孔長度

lc1—保持架窗孔大頭筋寬 lc2—保持架小端底邊至窗孔距離

lb3—保持架大頭內側收口斜邊長度

θθγαφ—保持架內側角

1—保持架窗孔壓坡角 —保持架底部折角 —外圈滾道半角度 —滾子半錐角

??’max—保持架最大徑向游動量

1、概述

沖壓筐形保持架是圓錐滾子軸承保持架普遍采用的一種結構，具有結構簡單的特點，被國內外軸承制造企業廣泛采用，國內軸承制造企業筐形保持架的設計主要是依據《圓錐滾子軸承設計方法》ZYB9-82和ZYB9-93，雖然ZYB9-93比ZYB9-83在保持架的設計上有所改進，但主要是在一些計算系數、公式的規范和調整上，另外又增加了一些驗算條件。但是隨著軸承制造和應用技術水平的提高，用戶對于筐形保持架的提出了更多的使用要求，需要對筐形沖壓保持架作出一些改進和提高，本文主要就這方面的主要問題進行探討。

2、保持架的設計改進措施 2.1保持架大端口部的收口設計

在許多使用場合，由于受主機空間結構的限制，以及密封件安裝的需要，要求保持架大頭的口部外徑不允許超過一定的尺寸范圍，在這種情況下，保持架大頭的收口設計就可以解決這方面的問題（如圖1所示）。

一般情況下，保持架鋼板在沖壓成形時，由于塑性變形的作用，余出的材料一般都堆積在了保持架大頭口部外側，造成鋼板口部厚度要大于正常板厚，而且口部厚度的變化一般與材料的延伸性能有關，根據經驗，一般增加的厚度為板厚的15%左右，即口部的厚度為1.15倍的板厚。同時由于鋼板材料延伸性能的差異，還會在保持架大頭口部形成褶皺，因此在保持架下料時，可以根據材料的延伸性能適當調整料片的尺寸，以保證成型后保持架大頭筋寬度尺寸符合設計要求。

圖1 軸承保持架收口后裝配圖

在進行收口設計時，保持架收口后的大頭內徑尺寸Db按照下式計算：

Db=ddb1+2(lc2+lb+lb3)×Sinθ

（1）

對于有些結構的圓錐滾子軸承只控制Db尺寸就可以滿足安裝要求，但是在有些情況下必須控制大頭外徑尺寸Db’，保持架收口后的大頭口部外徑尺寸Db’可按照下公式計算：

Db’=ddb1+2(lc2+lb+lb3)×Sinθ+2.3S

（2）

圖2 筐形保持架收口后圖

在ZYB9-93設計方法中給出了驗算保持架外側與外滾道間最小間隙的計算公式，最小間隙?　： 3min計算公式如下（公式中的有關保持架尺寸見圖1和圖2）?　3min=(Dw－S)×cos（α－φ）+0.5（DC－di）+lc1×Sinθ－??’max

（3）

在公式式3基礎上，可以根據保持架收口后的結構，推導出收口保持架外側與軸承外滾道之間的最小間隙?　3min’，計算公式如下：

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

（4）

保持架收口設計的優點在于可以增加保持架口部的強度，減少內組件收套裝配時保持架梁的變形；特別是對于大錐角產品可以減小保持架在收套后的徑向游動量，防止過度收套后梁的變形，提高內組件的旋轉靈活性，降低旋轉噪聲；對于特輕系列產品可以防止保持架與外圈滾道的靠套，通常在一些小型號上較易發生靠套問題，問題嚴重的話，有可能會使保持架外徑與外滾道產生磨擦，導致保持架的隔離作用喪失，使保持架撕裂，將滾子卡死。

我們根據公式3和4對特輕32000系列和大錐角31300系列的間隙做了一個計算比較，數據見下表：

型號 32004 32005 32006 32007 32008 32009 32010 32011 32012 32013 收口前最小間隙?　3min

0.35 0.50 0.47 0.57 0.90 1.0 0.88 1.0 1.0 1.0

收口后間隙最小?　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

通過數據對比可以看出，保持架收口后，其外徑與外滾道之間的間隙有了明顯的增加，減小了保持架靠套的可能性，與此同時，還可以看出保持架鋼板厚度的選取合理與否也會影響到二者之間的間隙。

需要注意的是，在進行收口設計時，要特別注意保持架大頭內側斜邊長度的取值，該數值的合理與否會直接影響到到保持架梁在大頭收口處的質量（部位示意見圖3），若該尺寸偏小，會造成收口時在保持架外側梁和大頭筋連接處產生變形，即梁的大頭外側與大頭筋外側面上的過渡圓弧產生在梁上，理想的過渡圓弧應該是避過梁后，從大頭筋的外側底部開始，對于板厚在2.0mm以下的鋼板，內側斜邊的長度lb3一般取到1.0mm即可，但是對于2.0mm以上的板，可以取為1.5~2mm之間，也可根據材料的延伸性能適當的取長一些。

圖3 筐形保持架收口結構圖

2.2保持架底部的折角設計

隨著保持架沖壓技術的提高，許多國內外圓錐軸承保持架底部已普遍采用折角設計和加工，但是折角的角度值目前還沒有一個統一的設計標準，我們根據沖壓鋼板的性能，一般將折角γ設計在10°~20°之間，經過多年的實踐，證明這一設計是切實可行的。

折角設計的優點在于不但可以增加保持架的整體剛性，而且通過折角設計后，一方面可以防止內組件收套時保持架底部的凸起變形，降低了保持架與軸承外圈大端面的突出量（突出量這一指標現在已被許多主機配套企業作為一項技術指標嚴格控制）；另一方面還可增大保持架內孔與內圈小擋邊之間的間隙，防止他們之間的靠套。

2.3保持架窗口的壓坡設計 在保持架的設計加工中，窗口的壓坡設計也是一個非常重要的環節，因為壓坡面的深淺決定著保持架梁的寬窄，同時還直接影響到保持架的旋轉靈活性。

在多年的設計實踐中我們一般按照設計方法將壓坡角θ1（見圖2）取為20°和22°30′，如果在設計中經過驗算，保持架梁寬小于許用梁寬要求，可以將壓坡角適當的加大，可以調整到25°，但是加大后會導致保持架窗孔變小，使保持架外移，這樣又會減小保持架與外滾道之間的間隙，因此對于一些比較特殊的圓錐滾子軸承，在設計到這一步時，一定要注意這方面的問題，必須保證梁寬和最小間隙的合理配合。如果這設計驗算中，出現保持架外側與外滾道之間間隙偏小，也可適當的將壓坡角度調小，可以調到18°。

3、結束語

沖壓保持架經過上述設計后，不但強度有所增加，而且在保持架的旋轉靈活性也有了大幅度的提高，滿足了用戶的要求，目前這些改進措施已被我公司全面采用，使圓錐滾子軸承的質量有了大幅度的提高。

參考文獻：

《ZYB9-87 滾動軸承設計主導文件 圓錐滾子軸承設計方法》，洛陽軸承研究所 《ZYB9-93 滾動軸承設計主導文件 圓錐滾子軸承設計方法》，洛陽軸承研究所

第二篇：論公路路橋過渡段的設計改進與施工技術的提高11（xiexiebang推薦）

論公路路橋過渡段的設計改進與施工技術的提高

作者一，作者一，作者一

（公司名稱公司所在地郵編）

摘要：隨著我國交通建設的快速發展在路基與橋梁連接處，由于路基與橋梁剛度差別將引起路基與橋臺的沉降不一致，在橋路過渡點附近產生沉降差，導致軌面發生彎折。因此，在路基與橋梁之間設置一定長度的過渡段，可使軌道的剛度逐漸變化，并最大限度地減少路基與橋梁之間的沉降差，達到降低與線路的振動，減緩線路結構的變形，保證列車安全、平穩、舒適運行的目的。關鍵詞：路橋過渡段；設計改進；施工技術；

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;

隨著社會經濟的不斷發展，科學技術的不斷進步，我國的公路也在不斷的大量興建中，因為豆腐渣工程的出現，我國相關行業也逐漸重視路橋的質量與安全。同時，對于路橋的橋涵結構設計方面十分重視，其技術儼然已趨于成熟。但對于路橋的過渡段路基路面卻被忽視，這就成為了目前公路工程質量所存在的通病；需要采取合理的結構形式、先進的施工技術控制路橋過渡段路基路面質量。路橋過渡段設計與施工過程中存在問題

目前，我國公路路橋工程項目建設中，過渡段設計理念的進步主要表現在：設計思想的創新、設計理論的完善，以及設計觀念的強化等。施工技術的發展主要表現在：施工技術的吸收與借鑒、技術形式的多樣性、施工工藝的自主創新、施工質量的提升等。

雖然我國公路路橋過渡段的設計與施工技術都有了不同程度的進步與發展，但是仍然存在與實際需要不相適應的問題和現象。綜合分析與總結我國公路路橋過渡段設計和施工中存在的問題，主要表現在以下幾個方面：

1.1地基條件的差異

現在許多公路路橋過渡段是修筑在條件差并未經很好處理的軟弱地基土上的。在軟土地基上，路橋過渡段的路基和橋梁的工后沉降量是不同的，因此在路橋過渡處必然有沉降差。路橋過渡段由于其結構的原因，橋頭路基的填筑高度較大，產生的基礎應力也較高，因此，地基在路橋過渡段產生的沉降較其他路段要大一些。由于公路路橋過渡段地基土的性質及結構不同，所產生的沉降和沉降達到穩定所需要的時間也不同。對于粉質土地基和中、低壓縮性的教土地基，其全部完成沉降需要幾年時間，對于高壓縮性教土地基、飽和軟教土地基，則其全部完成沉降需要十幾年甚至幾十年時間。所以，公路路橋過渡段地基工后沉降是地基造成橋頭跳車的成因。

1.2地基條件的差異（標題重復）

公路路橋過渡段橋臺后路堤填料一般全是填土。由于公路路橋過渡段施工的原因，往往作業面相對狹小，碾壓質量不易控制，其壓實度達不到設計要求。即使施工時壓實度全部達到了設計的要求，但因運營時路堤填土本身的自重和動荷載的作用，也將使路堤填土進—步壓縮變形，使得路橋過渡處出現沉降差。公路路橋過渡段橋臺前的防護工程，由于受到水平土壓力的作用，將產生一定的水平位移。這一水平位移將會導致路橋過渡處路堤出現沉降變形。路橋過渡處常會產生細小的伸縮裂縫，經過地表水或雨水的滲透后，會使路堤填土出現病害，強度降低，產生沉降。或由于水的滲透流動帶走填料中的細顆粒土，使得路橋過渡處出現沉降變形。

1.3設計及施工問題

公路路橋過渡段設計時，對路橋過渡區段的施工碾壓過程考慮不周，對填料的要求不嚴格，橋臺后的排水設計考慮不周，都將影響其施工質量。公路路橋過渡段施工時，對工期或工序安排不當，以至使路橋過渡區段的填土碾壓工作安排在施工工期的尾部，被迫趕工期，不能夠很好地控制填土壓實質量，使得填土本身出現沉降變形。施工時對路橋過渡區段的回填料不按設計要求填筑，或采用不良填料，或碾壓厚度超過要求，或壓士實度達不到設計要求，都將造成質量缺陷。施工時碾壓器械配置欠佳，壓實功率不夠，不進行分層次質量檢查，也會使壓實質量達不到控制要求。改進公路路橋過渡段的設計

設計理念是公路路橋過渡段設計工作順利完成的基礎條件之一，也關系到施工的進度及質量保障，因此，公路路橋過渡段設計理念的改革與完善是至關重要的。目前，我國現行的公路路橋過渡段設計工作多是沿用傳統的設計思想，同時也在很大部分是借鑒世界其他國家的設計理念，這必然造成公路路橋過渡段設計理念存在諸多的不適用性。提高公路路橋過渡段設計理念的措施，主要可以從以下兩個方面入手：

2.1設計理念創新

隨著世界科學技術的高速發展，以及提高公路路橋過渡段施工作業要求的逐步提高，過渡段設計理念也要適時作出調整，否則必然成為時代和歷史所淘汰的理念。公路

路橋過渡段設計理念的創新，并不是毫無根據的借鑒與引用，而是要有選擇性的沿用傳統設計理念的精華，并添加新型的設計理念，使之實現完美融合，最終實現適用于我國公路路橋過渡段建設的創新設計理念。

2.2地基條件的差異

公路路橋過渡段橋臺后路堤填料一般全是填土。由于公路路橋過渡段施工的原因，往往作業面相對狹小，碾壓質量不易控制，其壓實度達不到設計要求。即使施工時壓實度全部達到了設計的要求，但因運營時路堤填土本身的自重和動荷載的作用，也將使路堤填土進—步壓縮變形，使得路橋過渡處出現沉降差。公路路橋過渡段橋臺前的防護工程，由于受到水平土壓力的作用，將產生一定的水平位移。這一水平位移將會導致路橋過渡處路堤出現沉降變形。路橋過渡處常會產生細小的伸縮裂縫，經過地表水或雨水的滲透后，會使路堤填土出現病害，強度降低，產生沉降。或由于水的滲透流動帶走填料中的細顆粒土，使得路橋過渡處出現沉降變形。（和前段重復，標題也重復，如何設計要有具體的措施和辦法，套話寫的太多，希望幫忙寫的同學仔細檢查下，謝謝合作。）

2.3設計理念的針對性選擇

由于公路路橋過渡段工程項目所在地的不同，其設計理念也自然會有所差異，如果一味的強調設計理念的重復應用，必然會導致設計工作的失敗，或者難以達到預期的效果。公路路橋過渡段設計理念創新與發展過程中，因地制宜應該是作為設計工作開展和進行的基本原則之一，這也是符合設計工作科學發展觀的要求。如果不清楚的考慮公路路橋過渡段設計工作的實際情況，簡單的沿用或抄襲已有的設計理念，極有可能影響到我國提高公路路橋過渡段設計理念的目標。大部分是套話，沒有針對性的設計技術措施，希望寫的同學重點突出在設計上，注意用語的邏輯性與專業性，謝謝合作。提高公路路橋過渡段施工技術

目前，我國公路路橋過渡段施工技術應用中存在的問題是表現在多方面的，如果不能及時制定有效的改進方法，必然會阻礙公路路橋整體施工技術的進步與發展。要控制施工技術而引發的諸多質量問題，首先應該核查施工單位是否有相應的施工技術來確保施工現場的質量管理。建立健全的質量保證體系，以及施工質量檢驗制度和綜合施工質量水平評定考核制度，并被施工單位正確實施，是控制質量問題的有效方法。另外，要仔細審查施工組織設計和施工方案，檢查施工技術設備的質量，以消除質量問題的隱患。

公路路橋過渡段施工技術改進過程中，還要加強控制質量問題

意識，切實執行“三檢”制度。公路路橋施工單位應在工程開始施工前，召開一次關于質量問題控制的會議，以加強控制質量問題的意識，施工單位技術負責人、質監員及有關各工程隊組長都要求出席。而且施工單位要實施落實“ 三檢” 制度，即在每道工序完成后，先由施工組進行自己檢查，然后施工項目負責人再組織相關工人、質檢員和技術員進行互檢和交接檢。相關負責人應采取在施工現場巡視、平行檢查、跟班旁監，隨機抽查等方法，做進一步的驗收工作。

公路路橋過渡段施工監理單位也要強化自身職能，一定要加強管理監理力度。為更好地控制施工技術中的問題，要做到一絲不茍地進行監督和管理。公路路橋過渡段施工

單位負責人員應經常親臨現場，對比施工圖，強化對施工情況的了解。一旦發現質量問題立刻做相關記錄，并在實質上解決問題，另外處理了哪些質量問題也要有記錄，并將檢查過程中發現的問題，及時反饋給施工單位。施工單位要嚴格依照施工規范進行施工，處理問題時要精確，做到以數據說明事實。（這方面的套話可以簡略一些，其上內容不能體現施工技術的提高，重點寫施工內容方面技術的提高，下面的方法內容可以詳細點，謝謝合作）

3.1加筋土路堤法

加筋土路堤法是在過渡段路堤填料（必要時也可包括地基）中埋設一定數量的加筋材料，形成加筋土路堤結構。加筋土不僅能增加路堤的強度，而且還能大幅度提高路堤的剛度，顯著減少路基的變形。公路部門試驗研究表明，使用加筋土路堤結構來處理橋臺跳車有兩大作用：一是能大大減小橋背路堤的沉降，二是能將橋背路堤與橋臺交界處的臺階式跳躍沉降變成連續斜坡式沉降。

因此，通過調整加筋材料的布置間距和位置，可方便地達到路橋間線路平順過渡的目的。（a）所示布置方式的主要作用是加強基床結構，增大基床的剛度，減少機車動荷載引起的基床變形。（c）所示布置方式既能增大路堤基床的剛度，又能減小動載和自重引起的路堤變形。

3.2碎石填料填筑法

碎石填料填筑法是指使用強度高、變形小的優質材料（如碎石類填料）進行過渡段填筑的方法。該方法無論是鐵路系統還是公路系統，都是一種最常用的減小路橋間沉降差的處理方法。其設計意圖明確，材料性質可靠，易控制，剛度與變形可實現均勻過渡。該處理方法可能存在的問題是橋臺臺背窄小空間的壓實質量不易得到保證，相對較大的自重引起地基的沉降也較大。（該方法寫的過于簡單）

3.3過渡搭板法

過渡搭板法是在過渡段范圍內路堤填料上現澆鋼筋混凝土厚板，并使一端支撐在剛性基礎（橋臺）上，利用鋼筋混凝土厚板的抗彎剛度來增加軌道的剛度。該法在公路系統得到了最為廣泛的應用，也取得了較好的效果。

有關路橋過渡段路基路面施工技術有以下幾個點是比較有效的：搭板的設置方法有三種:方法一是在搭板長度l（改處不太明白這個1是什么意思）范圍內,在車輛荷載作用下,使路面的彎沉逐漸變化;從理論上講這種方法是完美的,但給實際施工帶來很大困難。方法二是設置柔性搭板,既克服了方法一的施工困難,又有效地解決了剛柔過渡的問題。坡度大小根據路橋之間的沉降差而定,此法的關鍵在于考慮路線縱斷面平順的前提下,確定沉降差和預留反向坡度。

搭板與橋臺間的錨固有豎向和水平向兩種方法。搭板自由端在車輛荷載作用下必然發生豎向位移,而水平向的錨固更符合這一受力狀態,并有利于橋臺受力,因而搭板與橋臺間宜采用水平錨固。實踐表明,枕梁下的路基內設置碎石樁或水泥石屑樁,可以改善枕梁及其下部路基土承載能力,減少沉降,這種處理方法效果顯著,費用不大。因此,我們建議如果設置枕梁,枕梁下的路基地應設置碎石樁或水泥石屑樁。

搭板下面地基的非均勻特別是脫空,能顯著地增大板底的彎拉應力。當地基從均勻到非均勻再到脫空,其相應的最大豎向位移各增大100%左右,而增加搭板厚度能顯著地增大搭板抵抗彎拉應力和變形的能力,板厚從20 cm增到30 cm,板底最大彎拉應力減少30.60%,相應的豎向位移也減少19.85%,因此按彈性地基板和脫空板分別計算板厚,對鋼筋混凝土搭板可取板厚為30 cm左右。結論

交通工程是影響我國經濟發展的動脈，隨著高速公路的飛速發展，橋梁在公路工程中所占的比例也逐漸的越來越大，因此在路橋過渡段上進行合理的結構設計，使用高質量的材料，應用先進的施工技術，嚴格的施工管理，有效解決路基沉降問題，減少橋頭跳車現象。（結論太粗糙，可以舉一些工程上的實例來增加說服力。謝謝合作）

參考文獻

[1]馬成輝，孫華林.淺談提高公路路橋過渡段設計及施工技術的措施[J].吉林建筑工程學院學報.2006，(4).[2]聶蓓軍，李炳林.改進公路路橋過渡段的設計與施工技術的保障[J].科技成果縱橫.2009，(8).[3]趙麗敏，馬成學.公路路橋過渡段設計與施工技術的創新與科學發展[J].中國橋梁建設.2009，(11).[4]宋子輝，林建明.提高公路路橋過渡段設計工作的技術措施[J].橋梁工程科技創新.2007，(6).