[发明专利]一种获取圆柱滚子轴承载荷分布的方法

权利要求书

1.一种获取圆柱滚子轴承载荷分布的方法，包括如下步骤：

步骤一、建立获取圆柱滚子轴承载荷分布的非线性代数方程组(101)：

Q_oj-H_jQ_ij-F_cj＝0 j＝1,2,...,z (1)

其中，j为滚子编号，Q_ij为第j个滚子与轴承内滚道的接触力，Q_oj为第j个滚子与轴承外滚道的接触力，F_cj为第j个滚子受到的离心力，H_j为第j个滚子的接触状态系数，ω_j为第j个滚子的角速度，m为滚子的质量，R为滚子中心所在节圆的半径，指数n为10/9，K_ij和K_oj分别表示第j个滚子与轴承内滚道和外滚道接触的接触刚度系数，δ_ij和δ_oj分别表示第j个滚子与轴承内滚道和外滚道的接触变形量，F_r为圆柱滚子轴承受到的外部径向载荷，z为滚子数，表示第j个滚子的角位置，δ_r为轴承内圈的位移，P_d为轴承的直径游隙；

步骤二、假定所有滚子均与轴承内滚道接触，从而确定所有滚子对应的H_j的值，求解上述非线性代数方程组(1)-(7)，得到关于δ_r，δ_ij和δ_oj的数值解(102)；

步骤三、检查上述数值解中的所有δ_ij是否均为非负解(103)：若是，则在上述步骤二中获得的数值解即为最终的真实物理解(104)；若否，则假定最远离轴承径向载荷作用点处的滚子与轴承内滚道脱离，其余滚子与轴承内滚道接触，从而确定所有滚子对应的H_j的值，然后重新求解上述的非线性代数方程组(1)-(7)，得到关于δ_r，δ_ij和δ_oj的数值解(105)；

步骤四、检查在步骤三中获得的数值解中的所有δ_ij是否均为非负解(106)：若是，则该数值解即为最终的真实物理解(107)；若否，则假定进一步靠近轴承径向载荷作用点处的滚子也与轴承内滚道脱离，其余滚子与轴承内滚道接触，从而确定所有滚子对应的H_j的值，重新求解上述的非线性代数方程组(1)-(7)，得到关于δ_r，δ_ij和δ_oj的数值解(108)；

步骤五、检查在步骤四中获得的数值解中的所有δ_ij是否均为非负解(109)：若是，则在上述步骤四中获得的数值解即为最终的真实物理解(110)；若否，则继续假定更进一步靠近轴承径向载荷作用点处的滚子也与轴承内滚道脱离，其余滚子与轴承内滚道接触，从而确定所有滚子对应的H_j的值，重复上面的对非线性代数方程组(1)-(7)的求解和对δ_ij的检查步骤，直至δ_ij均为非负解，则所获得的关于δ_r，δ_ij和δ_oj的数值解即为最终的真实物理解。

2.根据权利要求1所述的获取圆柱滚子轴承载荷分布的方法，其特征在于，K_ij＝K_oj。

3.根据权利要求2所述的获取圆柱滚子轴承载荷分布的方法，其特征在于，对于钢制圆柱滚子轴承，

K_ij＝K_oj＝K＝8.05×10⁴×(1000l)^8/9×1000^10/9 (8)

在式(8)中，l是滚子与滚道的线接触长度，单位为m，接触刚度系数的单位为N/m^10/9。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的获取圆柱滚子轴承载荷分布的方法，其特征在于，采用牛顿-拉夫逊方法求解上述非线性代数方程组。