[发明专利]整体式套圈四点接触球轴承几何设计方法

摘要

本发明公开了一种整体式套圈四点接触球轴承几何设计方法。根据常规角接触球轴承几何关系与整体式套圈四点接触球轴承几何关系之间的联系，通过对消除了轴向游隙的常规角接触球轴承轴截面几何图形的对称映射，获得了消除了径向游隙的整体式套圈四点接触球轴承轴截面几何图形，并考虑滚动轴承工作原理对间隙要求，设计整体式套圈四点接触球轴承，并给出了本设计方法所应用的有关设计公式。

主权项

1.整体式套圈四点接触球轴承几何设计方法，包括建立整体式套圈四点接触球轴承几何模型和整体式套圈四点接触球轴承设计参数确定，其特征在于：所述建立整体式套圈四点接触球轴承几何模型包括以下步骤：1）根据常规的两点接触角接触球轴承几何关系，在常规的两点接触角接触球轴承轴截面几何图上将自由接触角为α的角接触球轴承的内、外套圈相对滚珠轴向移动，消除轴向游隙，得到轴向游隙消除后的轴截面几何图；2）再将消除了轴向游隙常规的两点接触角接触球轴承轴截面几何图进行对称映射，即将两点接触角接触球轴承的内、外圈相对滚珠径向轴线C_oOC_i对称映射，得到四点接触球轴承消除径向间隙时的轴截面几何图；3）根据球轴承工作时对间隙的要求，滚珠与内、外圈之间满足S_dj＝P_dj-Y_j，式中S_dj为滚珠与内、外圈之间径向游隙，其中j＝o或i，S_di表示滚珠与内圈之间径向游隙，S_do表示滚珠与外圈之间径向游隙，P_dj为滚珠与内、外圈之间的设计径向间隙，其中j＝o或i，P_di为滚珠与内圈径向设计间隙，P_do为滚珠与外圈径向设计间隙，Y_j为滚珠与内、外圈径向封闭间隙，其中j＝o或i，Y_i为滚珠与内圈径向封闭间隙，Y_o为滚珠与外圈径向封闭间隙，使内、外圈滚道沟曲率中心由O_j点径向移动到O_jj点，其中j＝o或i，O_i为内圈滚道沟曲率中心径向移动后的位置，O_o为外圈滚道沟曲率中心径向移动后的位置，此为整体式套圈四点接触球轴承带径向间隙的几何模型；所述整体式套圈四点接触球轴承设计参数确定包括以下步骤：4）根据标准选定的整体式套圈四点接触球轴承的径向自由接触角α、外圈滚道曲率半径r_o、内圈滚道曲率半径r_i、滚珠直径D和轴承节圆直径d_m，整体式套圈四点接触球轴根据以下几何关系确定各项径向设计参数：滚珠与外圈径向设计间隙P_do：P_do＝(r_o-D/2)(1-cosα)（1）滚珠与外圈径向封闭间隙Y_o：Yo=ro2-[(ro-r)sinα]2-r-(ro-r)cosα---(2)]]>滚珠与外圈之间径向游隙S_do：Sdo=Pdo-Yo=ro-ro2-(ro-r)2sin2α---(3)]]>滚珠与内圈径向设计间隙P_di：P_di＝(r_i-D/2)(1-cosα)（4）滚珠与内圈径向封闭间隙Y_i：Yi=ri2-[(ri-r)sinα]2-r-(ri-r)cosα---(5)]]>滚珠与内圈之间径向游隙S_di：Sdi=Pdi-Yi=ri-ri2-(ri-r)2sin2α---(6)]]>5）若承受轴向载荷时，根据以下几何关系确定各项轴向设计参数：滚珠与外圈轴向游隙P_eo：Peo=(ro-D/2)2-[(ro-D/2)cosα-Sdo]2-(ro-D/2)sinα---(7)]]>滚珠与外圈之间的轴向自由接触角β_o：cosβo=(ro-D/2)cosα-Sdo(ro-D/2)---(8)]]>滚珠与内圈轴向游隙P_ei：Pei=(ri-D/2)2-[(ri-D/2)cosα-Sdi]2-(ri-D/2)sinα---(9)]]>滚珠与内圈之间的轴向自由接触角β_i：cosβi=(ri-D/2)cosα-Sdi(ri-D/2)---(10)]]>6）根据以下关系式确定各项其他设计参数：外圈滚道直径：d_o＝d_m+D+2P_do   （11）内圈滚道直径：d_i＝d_m-D-2P_di   （12）轴承总的径向设计间隙P_d：P_d＝2(P_di+P_do)   （13）轴承总径向游隙S_d：S_d＝2(S_do+S_di)＝2(P_do+P_di-Y_o-Y_i)   （14）轴承总封闭径向间隙Y_d：Y_d＝2(Y_O+Y_i)   （15）轴承总的轴向游隙P_e：P_e＝2(P_ei+P_eo)   （16）。