[发明专利]一种试验与数值计算相结合获取轴承工作游隙的方法

说明书

本发明公开一种试验与数值计算相结合获取轴承工作游隙的方法，（1）、首先通过轴承试验测量装置获取轴承径向相对变形量△_r；（2）、建立轴承受载状态下考虑工作游隙的轴承力学模型；（3）、通过数值计算获取不同工作游隙下，轴承内外圈相对变形量δ_r；（4）、当计算变形量δ_r等于试验测试相对变形量△_r时，此时得到的工作游隙为该轴承的实际工作游隙。本发明充分结合试验和数值计算两种方法的优势，为准确预测该类轴承的寿命、工作温升以及实际选型应用提供了理论依据。

技术领域

本发明属于轴承工作游隙的测量技术领域，具体涉及一种试验与数值计算相结合获取轴承工作游隙的方法。

背景技术

在滚动轴承的各种参数中，游隙是滚动轴承中一个非常重要的参数。根据轴承所处状态的不同，游隙可分为原始游隙、安装游隙和工作游隙。径向游隙表示轴承一个套圈固定时，另一个套圈沿径向由一个极限位置到另一个极限位置的移动量，是评价圆柱滚子轴承优劣的一个重要的指标，直接影响与轴承配合的回转部件的径向精度。经过安装、温升和接触变形等影响后的轴承工作游隙对实际轴承运行精度和性能具有重要影响，是最终需确定的参数。目前，滚动轴承标准中只有原始游隙测试方法，由于工作游隙影响因素的复杂性，还未有效的工作游隙测试方法。而数值计算方法可以充分考虑装配、温升、速度和接触变形等对轴承游隙的影响，建立轴承工作游隙模型，进行精确计算。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种试验与数值计算相结合获取轴承工作游隙的方法，本发明给出了一种试验与数值计算相结合来获取轴承工作游隙的方法，为准确预测该类轴承的寿命、工作温升以及实际选型应用提供了理论依据。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种试验与数值计算相结合获取轴承工作游隙的方法，(1)、首先通过轴承试验测量装置获取轴承径向相对变形量△_r；(2)、建立轴承受载状态下考虑工作游隙的轴承力学模型；(3)、通过数值计算获取不同工作游隙下，轴承内外圈相对变形量δ_r；(4)、当步骤(3)计算出的相对变形量δ_r等于步骤(1)的试验测试相对变形量△_r时，此时得到的工作游隙为该轴承的实际工作游隙。

优选地，步骤(1)中，所述试验测量装置包括支撑轴，在支撑轴两端由支撑轴承转动连接，电机驱动支撑轴一端在电机驱动下按照设置工作转速旋转，测试轴承内圈与支撑轴过盈配合安装，测试轴承外圈与轴承座间隙配合，通过静态载荷加载方式测试轴承径向位移量，计算实际轴承径向工作游隙大小，在测试轴承的外圈一侧设置有加装机构，用于对测试轴承施加径向载荷，在测试轴承的外圈相对加装机构的另一侧设置有位置检测部件一，在支撑轴上靠近位置检测部件一的同侧设置有位置检测部件二。

优选地，具体方法如下：步骤a：由支撑轴带动测试轴承内圈旋转，通过加装机构对测试轴承外圈施加径向载荷F_r，并通过力传感器读出确定加载数值，通过两个位置检测部件分别测量靠近测试轴承位置的支撑轴的径向位移量δ_s和测试轴承外圈的径向位移量δ_r，得到测试轴承的相对位移量为：

Δ_r＝δ_q-δ_s (1)

每个加载工况条件下测试多次，取多次测量数据的平均值为最终试验测量结果。

步骤b：计算圆柱滚子轴承接触变形量，圆柱滚子轴承受径向负荷F_r之后，根据变形协调条件，每个接触位置的赫兹接触变形与圆柱滚子轴承内外圈相对位移的关系为：