[发明专利]一种汽车球铰球面副脂润滑的设计方法

权利要求书

1.一种汽车球铰球面副脂润滑的设计方法，用于汽车球铰处的参数设计，所述汽车球铰包括球销、球销座和球面副油脂，所述球销的球头球面和所述球销座内球面形成汽车球铰球面副，其特征在于，包括步骤：

a.根据润滑膜厚度建立汽车球铰球面副脂润滑状态的数学模型

式中λ为膜厚比，h_min为所述球头球面和所述球销座内球面之间的最小公称油膜厚度，R_q1、R_q2为所述球头球面和所述球销座内球面的均方根粗糙度，R_q＝(1.20～1.25)R_a，R_a为表面轮廓的表面粗糙度值；

b.确定所述球头球面或所述球销座内球面的均方根粗糙度，当λ≥3时，最小公称油膜厚度h_min＝1μm；

将所述球头球面的均方根粗糙度R_q1代入取λ＝3，得到所述球销座内球面的均方根粗糙度R_q2；

或，将所述球销座内球面的均方根粗糙度R_q2代入取λ＝3，得到所述球头球面的均方根粗糙度R_q1；

c.建立球面副摆动工作力矩的工程计算公式M_f＝μ·f·f_v·G·r；

式中，f_v为当量系数取值为π；f为流体润滑摩擦系数为0.01；G为轴向力；r为球头半径；μ为纠正系数；

确定摆动工作力矩M_f和轴向力G后，计算得到球头半径r。

2.根据权利要求1所述的汽车球铰球面副脂润滑的设计方法，其特征在于，在所述步骤c后还包括步骤：

d.校核球销座接触应力强度σ＝F/S，

式中，F为轴向极限载荷，S为轴向投影面积；

其中，根据球铰冲铆收口定律，所述轴向投影面积 S ＝π r²- π (r*cos( π /6))² ；

若σ≥σ_bc，增大球头半径r，式中σ_bc为球销座抗压强度；

若σ＜σ_bc，保留球头半径r。

3.根据权利要求1所述的汽车球铰球面副脂润滑的设计方法，其特征在于，所述轴向力G取值为100kN。