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NSK开发出行星齿轮轴承“Cage And Roller”的高转速款 |
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| http://cn.newmaker.com
12/13/2009 7:39:00 PM
日经BP社
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 图1“Cage And Roller”左为已量产中的最小产品，右为新开发的产品
NSK将行星齿轮轴承的保持架截面形状由波浪形改为M形，可提高变速箱设计的自由度
日本精工（NSK）开发出了行星齿轮轴承“Cage And Roller”的高转速款（图1）。该产品能够通过提高行星齿轮和齿轮架的转速来提高AT（自动变速箱）、混合动力车用变速箱及CVT（无级变速箱）等各种变速箱的设计自由度。
行星齿轮的轴承为滚子轴承的一种，直径方向较薄，轴方向较长。因此，相当于保持器的部分也是轴方向较长，称为保持架（Cage）。轴的外径作为内轮发挥作用，行星齿轮的孔作为外轮发挥作用，因此轴承的构成部件只有保持架和作为滚动体的滚柱。这种配件被变速箱厂商叫做Cage And Roller。
6速自动变速箱问世之后，行星齿轮机构中部分齿轮的转速变得极高。行星齿轮架的转速有时高达7000rpm以上，行星齿轮的转速有时高达2万rpm。如果不提高Cage And Roller的最高转速，变速箱设计者就无法沿用6速中的减速比分配。
原来，保持架采用从截面图来看呈波浪形的形状（图1）。钢板为两端高、中央低的状态。实际的立体形状是中央直径细、两端粗。
此次，新产品将波浪形两端向下几乎成直角弯曲，整体上变成“M”字型。从实际的形状而非截面图来看，M的两脚部分呈向内侧伸长的突缘状，提高了保持架的刚性。
另外，还将保持架的材质由原来的低碳钢改成了Cr-Mo钢。由于强度得到提高，将板厚由原产品的0.8mm减到了0.67mm，减薄了20%。由于比原来更轻，受到的离心力减小。
由于刚性提高，离心力减小，即使提高转速也不易毁坏。采用波浪形状时，以8000rpm转动齿轮架时，保持架会破损。这是因为在离心力作用下，滚柱被挤到保持架上，保持架圆周方向部材与轴方向部材的接口附近出现了裂纹。而采用M形时，齿轮架的转速达到1万2700rpm也未破损。通过将滚柱从11.3mm加长约5％，增至11.8mm，使寿命延长了14％。
以上为基本尺寸，还可进一步小型化（图2）。现有的最小型号为滚柱直径2.5mm、内轮直径11mm。新开发的型号还可制造各为1.5mm、7mm的产品，有助于变速箱整体实现小型化。
图2：保持架的截面图
现行型号（左）的左右端向下（内侧）弯曲成M形。
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