[發明專利]圓柱滾子多圓弧變曲率凸型工程模擬方法

在審

• 申請號: 201210125908.6
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102644663A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 張洪偉;陳家慶;張向東
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: F16C33/34
• 分類號: F16C33/34
• 代理公司: 小松專利事務所 11132
• 代理人: 陳祚齡

1.一種圓柱滾子多圓弧變曲率凸型的工程模擬方法，首先將圓柱滾子沿著軸心線方向劃分為若干個相互連接的圓弧切片，然后根據給定的特殊對數曲線計算出各切片分界線的交點坐標值，再利用相鄰圓弧段及兩圓弧段連心線方程求解出各段圓弧圓心坐標和圓弧半徑值；基于接觸力學理論，計算分析不同數目變曲率圓弧凸型下，沿著滾子軸心線方向的接觸應力分布，然后將其與理論對數凸型的接觸應力分布進行對比，從而優選出合適的變曲率圓弧數目。

2.根據權利要求1所述的圓柱滾子多圓弧變曲率凸型工程模擬方法，其特征在于：具體步驟如下，

（1）將滾子母線沿著軸心線方向劃分為N個相互連接的圓弧切片，設Y軸沿著滾子軸線方向，Z軸通過滾子軸線中點；

（2）各圓弧交點Z坐標應滿足對數曲線方程，計算出各圓弧切片分界線的交點坐標值(y_i,?z_i)；

（3）通過以下條件確定各段圓弧圓心坐標(y_oi,?z_oi)和圓弧半徑r_i值：①相鄰兩圓弧在對應切片的邊界線上相互接觸；②各段圓弧與對應切片分界線的交點(亦即該圓弧段的兩端點)(y_i,?z_i)都位于Lundberg理論對數凸型曲線上；③相鄰兩圓弧所在的圓在對應切片的邊界線處相切，即兩圓弧在邊界線處切線相同，且兩圓弧連心線過切點；

（4）結合上一步驟，根據各段圓弧的表達式和相鄰圓弧段及兩圓弧段連心線方程為確定出各段圓弧圓心坐標(y_oi,z_oi)，以及圓弧半徑????????????????????????????????????????????????值；

（5）利用接觸力學理論和有限元法，計算分析不同數目變曲率圓弧的凸型與理論對數凸型的應力分布，優化變曲率圓弧的數目。

3.根據權利要求2所述的圓柱滾子多圓弧變曲率凸型工程模擬方法，其特征在于：當N為偶數時，z軸位于第和第個圓弧段的交界線；而當N為奇數時，z軸位于第個圓弧段的中間。

4.根據權利要求2所述的圓柱滾子多圓弧變曲率凸型工程模擬方法，其特征在于：采用Lundberg理論對數凸型，Z坐標可由下式計算：

其中：Q為滾動體所承受的外載荷；E₁、E₂分別為滾子和內圈的楊氏彈性模量，?為滾子有效長度。

5.根據權利要求2所述的圓柱滾子多圓弧變曲率凸型工程模擬方法，其特征在于：各段圓弧的表達式和相鄰圓弧段及兩圓弧段連心線方程為

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