[发明专利]自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量关系计算方法与系统

权利要求书

1.一种自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量关系计算方法，其特征在于，自润滑关节轴承包括内圈、外圈以及衬垫，所述外圈、衬垫以及内圈由外向内依次设置，外圈的内表面为球面，内圈的外表面为球面，衬垫粘结在外圈的内表面上；

自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量关系计算方法需要满足的条件：设当不考虑安装固定对轴承游隙值的影响时，杆端自润滑关节轴承的轴向游隙值由配装的自润滑关节轴承轴向游隙决定；设轴向游隙测试时，衬垫在测试载荷作用下的压缩量为零；设磨损试验时在试验载荷下衬垫压缩量、卸载后回弹量为零；以及，设轴承内圈球面和衬垫表面始终为球面接触，轴承磨损为发生在衬垫表面的均匀磨损，且初始轴向游隙为零；

自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量关系计算方法包括如下步骤：

步骤1：在自润滑关节轴承内部建立坐标系，获取内圈球面的表达式；

步骤2：获取外圈球面的表达式；

步骤3：获取衬垫磨损量和轴承轴向游隙的关系；

自润滑关节所述步骤1具体为：

以自润滑关节轴承的几何中心为原点，以自润滑关节轴承端面法向为X轴，以自润滑关节轴承径向为Y轴建立直角坐标系；

设自润滑关节轴承的内径为d，外径为D，内圈宽度为B，外圈宽度为C，内圈球径为d_k，则内圈球面的表达式为：

自润滑关节所述步骤2具体为：

设衬垫磨损量为h，则外圈球面，即衬垫所在球面的表达式为：

自润滑关节所述步骤3具体为：

参考标准SAE AS 81819，取距外圈端面处，即距离Y轴处的衬垫与内圈之间的轴向距离作为自润滑关节轴承的轴向游隙Δx，距离Y轴处的衬垫所在点位于外圈球面上，设距离Y轴处的衬垫所在点的坐标为(x₂,y₂)，过(x₂,y₂)作Y轴的垂线与内圈球面的交点为(x₁,y₁)，则

Δx＝x₂-x₁ (3)；

自润滑关节联立公式(1)、公式(2)以及y₂＝y₁求得轴向游隙

2.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量关系计算方法，其特征在于，自润滑关节轴承为衬垫型自润滑关节轴承，衬垫为自润滑衬垫，自润滑衬垫的采用如下任一种或任多种衬垫：

-聚四氟乙烯复合衬垫；

-铜网衬垫；

-碳纤维复合衬垫。

3.一种自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量关系计算系统，其特征在于，自润滑关节轴承包括内圈、外圈以及衬垫，所述外圈、衬垫以及内圈由外向内依次设置，外圈的内表面为球面，内圈的外表面为球面，衬垫粘结在外圈的内表面上；

自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量关系计算系统需要满足的条件：设当不考虑安装固定对轴承游隙值的影响时，杆端自润滑关节轴承的轴向游隙值由配装的自润滑关节轴承轴向游隙决定；设轴向游隙测试时，衬垫在测试载荷作用下的压缩量为零；设磨损试验时在试验载荷下衬垫压缩量、卸载后回弹量为零；以及，设轴承内圈球面和衬垫表面始终为球面接触，轴承磨损为发生在衬垫表面的均匀磨损，且初始轴向游隙为零；

自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量关系计算系统包括如下模块：

内圈球面表达式获取模块：在自润滑关节轴承内部建立坐标系，获取内圈球面的表达式；

外圈球面表达式获取模块：在自润滑关节轴承内部建立坐标系，获取外圈球面的表达式；

衬垫磨损量和轴承轴向游隙关系获取模块：获取衬垫磨损量和轴承轴向游隙的关系；

自润滑关节所述内圈球面表达式获取模块以及外圈球面表达式获取模块均以自润滑关节轴承的几何中心为原点，以自润滑关节轴承端面法向为X轴，以自润滑关节轴承径向为Y轴建立直角坐标系；

设自润滑关节轴承的内径为d，外径为D，内圈宽度为B，外圈宽度为C，内圈球径为d_k，则内圈球面的表达式为：

设衬垫磨损量为h，则外圈球面，即衬垫所在球面的表达式为：

自润滑关节所述衬垫磨损量和轴承轴向游隙关系获取模块参考标准SAE AS 81819，取距外圈端面处，即距离Y轴处的衬垫与内圈之间的轴向距离作为自润滑关节轴承的轴向游隙Δx，距离Y轴处的衬垫所在点位于外圈球面上，设距离Y轴处的衬垫所在点的坐标为(x₂,y₂)，过(x₂,y₂)作Y轴的垂线与内圈球面的交点为(x₁,y₁)，则

Δx＝x₂-x₁ (3)；

自润滑关节所述衬垫磨损量和轴承轴向游隙关系获取模块联立公式(1)、公式(2)以及y₂＝y₁求得轴向游隙