[发明专利]载荷约束下圆柱滚子轴承内圈径向跳动预测方法

摘要

本发明涉及载荷约束下圆柱滚子轴承内圈径向跳动预测方法，该方法包括：1)获取轴承参数；2)使内圈转动一个设定步长角度；3)计算轴承下方每个滚子与外圈接触时的滚子圆心坐标；4)计算设定径向载荷作用下轴承零件为理想圆时的内圈圆心坐标(X₀，Y₀)；5)判断滚子是否与内圈接触，获取接触点坐标；6)获得内圈受到的支反力方向及内圈滚道力平衡方程；7)求解内圈力平衡方程，获得内圈新的圆心坐标(X₁、Y₁)；8)比较(X₀，Y₀)与(X₁、Y₁)，判断(X₁、Y₁)是否收敛，若否，令X₀＝X₁，Y₀＝Y₁，转至步骤7)，否则，根据(X₁、Y₁)，获得转动一个设定步长角度下的内圈径向跳动值。本发明的方法实现了载荷约束下圆柱滚子轴承内圈径向跳动预测。

主权项

1.载荷约束下圆柱滚子轴承内圈径向跳动预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)获取轴承参数，所述轴承参数包括滚子直径、滚子个数、内圈滚道直径、外圈滚道直径、内圈滚道尺寸误差和圆度误差、外圈滚道尺寸误差和圆度误差及滚子尺寸误差和圆度误差；2)使内圈转动一个设定步长角度获得一个旋转角度，计算轴承内圈在该旋转角度下的内、外圈滚道及滚子轮廓极坐标方程；3)根据内、外圈滚道及滚子轮廓极坐标方程，计算坐标系X轴下方每个滚子与外圈滚道接触时的滚子圆心坐标，所述坐标系是指以外圈圆心为原点，水平方向为X轴，垂直方向为Y轴，建立的直角坐标系；4)在设定径向载荷作用下，计算轴承滚子及内外圈滚道均为理想圆时的内圈圆心坐标(X0，Y0)；5)根据内圈圆心坐标(X0，Y0)及X轴下方每个滚子与外圈滚道接触时的滚子圆心坐标，分别计算X轴下方每个滚子表面到内圈滚道的最小距离，根据最小距离判断滚子是否与内圈滚道接触，对于与内圈滚道接触的滚子，获取该滚子与内圈滚道的接触点坐标；6)根据滚子与内圈滚道的接触点坐标，获得内圈滚道受到的支反力方向及内圈滚道在X、Y两个方向上的力平衡方程；内圈滚道在X、Y两个方向上的力平衡方程为：其中，K_i为接触变形常数，δ_ij为第j个滚子与内圈滚道接触点处的弹性变形量，θ_j'为内圈滚道与第j个滚子接触点处的法线与X轴夹角，F_x、F_y为轴承内圈在X、Y方向的受力，Z₀为与内圈滚道接触的滚子个数；内圈滚道与第j个滚子接触点处的法线与X轴夹角的计算公式为：其中，k为内圈滚道与第j个滚子接触点处法线方向的斜率，R_i(θ)为内圈滚道轮廓半径极坐标方程，R_i′(θ)为R_i(θ)的一阶导数，θ为内圈滚道与第j个滚子接触点处的位置角；7)求解步骤6)中的力平衡方程，获得内圈滚道新的圆心坐标(X1、Y1)；8)判断X0与X1的差值及Y0与Y1的差值是否均小于第一收敛误差，若否，令X0＝X1，Y0＝Y1，转至步骤7)，否则，圆心坐标(X1、Y1)即为内圈在该旋转角度下的圆心坐标，从而获得内圈转动一个设定步长角度下的内圈径向跳动值。