[发明专利]球、锥混合双列轮毂轴承最佳预紧量的确定方法及装置

权利要求书

1.一种球、锥混合双列轮毂轴承最佳预紧量的确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)根据轮胎受力公式计算不同行驶情况下球、锥混合双列轮毂轴承单元所受的径向载荷F_rn、轴向载荷F_an和倾覆力矩M_n，并根据各行驶情况所对应的时间分配率确定球、锥混合双列轮毂轴承单元相对应的载荷谱；

2)根据球、锥混合双列轮毂轴承的力学模型建立以其内圈中心径向位移δ_r、轴向位移δ_a和角位移θ三个未知量构成的内圈力学平衡方程，并以步骤1)中所确定的径向载荷F_rn、轴向载荷F_an和颠覆力矩M_n作为外部负载求解该平衡方程，以得到球、锥混合双列轮毂轴承单元内圈对应的径向位移量δ_r、轴向位移量δ_a和角位移量θ；

3)基于所建立的载荷谱计算平均当量动载荷，根据轴承额定寿命计算球、锥混合双列轮毂轴承单元钢球基本额定寿命L_{10_1}和/或圆锥滚子基本额定寿命L_{10_2}；

4)以每个轴向预紧量值作为轴向游隙，建立预紧量与轮毂轴承单元寿命关系，以轮毂轴承单元单列套圈或整个轮毂轴承单元寿命最长所对应的预紧量为最佳预紧量。

2.根据权利要求1所述的球、锥混合双列轮毂轴承最佳预紧量的确定方法，其特征在于，所述步骤3)中平均当量动载荷的计算公式为：

其中Q_ei为第i种行驶情况下轴承的当量动载荷，n_i为第i种行驶情况下轮毂轴承转速，q_i为第i种行驶情况轮毂轴承单元所承受载荷的对应时间分配率，下标n为行驶情况的种类。

3.根据权利要求1所述的球、锥混合双列轮毂轴承最佳预紧量的确定方法，其特征在于，所述步骤4)中的轮毂轴承单元寿命L₁₀为：

其中e1为钢球列点接触寿命计算指数，e2为圆锥滚子列线接触寿命计算指数，e为e1和e2中的较小者。

4.根据权利要求1所述的球、锥混合双列轮毂轴承最佳预紧量的确定方法，其特征在于，步骤2)所建立的平衡方程为：

Q_1i为滚道对钢球的法向载荷，α_1ψi表示受载后任意位置钢球的接触角，ψ_i表示钢球的位置角，Z₁表示钢球数，d_m1为钢球节圆直径，d_e1为轴承内圈中心O与钢球节圆中心O₁’之间距离的2倍，Q_2i为滚子与外圈接触载荷，α_e为圆锥滚子与外圈接触角，φ_i为第i个圆锥滚子的位置角，Z₂表示滚子数，d_m2为滚子节圆直径，d_e2为轴承内圈中心O与滚子节圆中心O₂’之间距离的2倍，M_1ia与M_1ir分别为钢球列的接触载荷轴向分量抵抗力矩以及钢球列的接触载荷径向分量抵抗力矩，M₁为钢球列总抵抗力拒，M_2ia与M_2ir分别为圆锥滚子列的接触载荷轴向分量抵抗力矩以及圆锥滚子列的接触载荷径向分量抵抗力矩，M₂为圆锥滚子列总抵抗力拒，F_r为球、锥混合双列轮毂轴承单元外圈固定时内圈承受的径向力，F_a为球、锥混合双列轮毂轴承单元外圈固定时内圈承受的轴向力，M为球、锥混合双列轮毂轴承单元外圈固定时内圈承受的颠覆力矩，Q_1r为钢球接触载荷径向分量总和，Q_1a为钢球接触载荷轴向分量总和，Q_2r为圆锥滚子接触载荷径向分量总和，Q_2a为圆锥滚子接触载荷轴向分量总和。