[发明专利]一种双列四点接触球轴承动载荷承载曲线的设置方法

摘要

一种双列四点接触球轴承动载荷承载曲线的设置方法，包括以下步骤：第一步，根据外载荷即轴向动载荷、径向载荷和倾覆力矩动载荷，求出双列四点接触球轴承中钢球与内外滚道在各个位置角处的法向接触载荷；第二步，计算双列四点接触球轴承的额定寿命L₁₀；第三步，建立双列四点接触球轴承动载荷承载曲线。由于本发明采用的计算双列四点接触球轴承法向接触载荷的方法把轴承的结构参数都考虑了进去，在此基础上计算出的轴承额定寿命更加精确，设置出的双列四点接触球轴承的动载荷承载曲线更接近实际，不仅可以为客户判断双列四点接触球轴承是否满足寿命使用要求提供精确依据，而且也可以为轴承结构参数设计提供理论依据。

主权项

1.一种双列四点接触球轴承动载荷承载曲线的设置方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：根据外载荷即轴向动载荷、径向载荷和倾覆力矩动载荷，求出双列四点接触球轴承中钢球与内外滚道在各个位置角处的法向接触载荷，具体如下：所述双列四点接触球轴承在受外载荷前，考虑轴向游隙时任意钢球位置接触对的内外圈沟曲率中心距A由公式：（１）求出；轴向游隙值为零时，内外圈沟曲率中心距A0由公式：（２）求出；公式（1）和（2）中：f_i为内滚道沟曲率半径系数，f_e为外滚道沟曲率半径系数，D_w为钢球直径，为初始位置接触角；所述双列四点接触球轴承在受外载荷后任意钢球位置，接触对k(k=1,2,3,4)在位置角处内外圈沟曲率中心距由公式：（３）求出，公式（３）中，分别为内圈承受轴向动载荷、径向载荷、倾覆力矩动载荷时，内圈的轴向位移、径向位移及倾角；为内滚道沟曲率半径，；为轴承节圆直径；为钢球位置角，每个钢球的位置角可表示如下：，Z为单排钢球数，j=1,2,…,Z；内圈发生位移后，接触对k在位置角处的接触角由公式：（４）求出；内圈在外部载荷和各个位置角处的法向接触载荷的作用下处于平衡状态，内圈的力学平衡方程为：（５）公式（５）中，为双列四点接触球轴承两排钢球之间的中心距;可根据Hertz接触理论，由公式，（６）求出，K_n为滚动体与内外圈总的负荷变形常数，为任意位置角处，沿接触对k的方向，钢球与内外滚道总的弹性接触变形，其值可由公式：（７）求出，根据给定轴承几何参数及内圈位移的一个初值，通过公式(1)、(2)、(3)求出A、A₀和，结果代入公式(7)求出；然后由公式(6)求出，由公式(4)求出；把和代入公式(5)，同时令F_r=0，对和进行连续取值，根据公式(5)，采用Newton-Raphson法，求出每组工况(，，F_r)下轴承内圈位移终值，由公式(6)求出轴承各个位置角处的法向接触载荷；第二步：计算双列四点接触球轴承的额定寿命L₁₀，具体如下：1）、计算双列四点接触球轴承套圈的额定动载荷：双列四点接触球轴承套圈的额定动载荷由公式（８）计算得出，公式(8)中，符号i表示内圈，符号e表示外圈；在计算内套圈额定动载荷时使用负号“-”，在计算外套圈额定动载荷时使用正号“+”，λ，η分别为双列四点接触球轴承的修正系数；2）、计算双列四点接触球轴承套圈的当量滚动体载荷：内圈滚道k上的当量滚动体载荷为：（９）外圈滚道k上的当量滚动体载荷为：（10）3）、计算双列四点接触球轴承内圈的额定寿命：内圈上各滚道的额定寿命为：（11）内圈额定寿命为：（12）4）、计算双列四点接触球轴承外圈的额定寿命：外圈上各滚道的额定寿命为：（13）外圈额定寿命为：（14）5）、计算双列四点接触球轴承的额定寿命L₁₀：（15）第三步：设置双列四点接触球轴承动载荷承载曲线：1）、将第二步中计算出的轴承额定寿命的值与30000转比较，若，ε为偏差值，提取出轴向动载荷和倾覆力矩动载荷作为构成承载曲线上的一个点；2）、将得到的所有满足的点连接起来就得到双列四点接触球轴承的动载荷承载曲线。