[發(fā)明專利]一種雙列四點(diǎn)接觸球軸承動(dòng)載荷承載曲線的設(shè)置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310203333.X
• 申請(qǐng)日: 2013-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN103267061A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燕霜;袁倩倩;李璞;曹佳偉;李燕;高鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F16C19/18
• 分類號(hào): F16C19/18
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

1.一種雙列四點(diǎn)接觸球軸承動(dòng)載荷承載曲線的設(shè)置方法，其特征在于：包括以下步驟：

第一步：根據(jù)外載荷即軸向動(dòng)載荷????????????????????????????????????????????????、徑向載荷和傾覆力矩動(dòng)載荷，求出雙列四點(diǎn)接觸球軸承中鋼球與內(nèi)外滾道在各個(gè)位置角處的法向接觸載荷，具體如下：

所述雙列四點(diǎn)接觸球軸承在受外載荷前，考慮軸向游隙時(shí)任意鋼球位置接觸對(duì)的內(nèi)外圈溝曲率中心距A由公式：

（１）

求出；

軸向游隙值為零時(shí)，內(nèi)外圈溝曲率中心距A0由公式：

（２）

求出；

公式（1）和（2）中：f_i為內(nèi)滾道溝曲率半徑系數(shù)，f_e為外滾道溝曲率半徑系數(shù)，D_w為鋼球直徑，為初始位置接觸角；

所述雙列四點(diǎn)接觸球軸承在受外載荷后任意鋼球位置，接觸對(duì)k(k=1,2,3,4)在位置角處內(nèi)外圈溝曲率中心距由公式：

（３）求出，公式（３）中，分別為內(nèi)圈承受軸向動(dòng)載荷、徑向載荷、傾覆力矩動(dòng)載荷時(shí)，內(nèi)圈的軸向位移、徑向位移及傾角；為內(nèi)滾道溝曲率半徑，；為軸承節(jié)圓直徑；為鋼球位置角，每個(gè)鋼球的位置角可表示如下：，Z為單排鋼球數(shù)，j=1,2,…,Z；

內(nèi)圈發(fā)生位移后，接觸對(duì)k在位置角處的接觸角由公式：

（４）

求出；內(nèi)圈在外部載荷和各個(gè)位置角處的法向接觸載荷的作用下處于平衡狀態(tài)，內(nèi)圈的力學(xué)平衡方程為：

（５）

公式（５）中，為雙列四點(diǎn)接觸球軸承兩排鋼球之間的中心距;

可根據(jù)Hertz接觸理論，由公式，

（６）

求出，K_n為滾動(dòng)體與內(nèi)外圈總的負(fù)荷變形常數(shù)，為任意位置角處，沿接觸對(duì)k的方向，鋼球與內(nèi)外滾道總的彈性接觸變形，其值可由公式：

（７）

求出，根據(jù)給定軸承幾何參數(shù)及內(nèi)圈位移的一個(gè)初值，通過(guò)公式(1)、(2)、(3)求出A、A₀和，結(jié)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)，同時(shí)令F_r=0，對(duì)和進(jìn)行連續(xù)取值，根據(jù)公式(5)，采用Newton-Raphson法，求出每組工況(，，F_r)下軸承內(nèi)圈位移終值，由公式(6)求出軸承各個(gè)位置角處的法向接觸載荷；

第二步：計(jì)算雙列四點(diǎn)接觸球軸承的額定壽命L₁₀，具體如下：

1）、計(jì)算雙列四點(diǎn)接觸球軸承套圈的額定動(dòng)載荷：

雙列四點(diǎn)接觸球軸承套圈的額定動(dòng)載荷由公式

（８）

計(jì)算得出，公式(8)中，符號(hào)i表示內(nèi)圈，符號(hào)e表示外圈；在計(jì)算內(nèi)套圈額定動(dòng)載荷時(shí)使用負(fù)號(hào)“-”，在計(jì)算外套圈額定動(dòng)載荷時(shí)使用正號(hào)“+”，λ，η分別為雙列四點(diǎn)接觸球軸承的修正系數(shù)；

2）、計(jì)算雙列四點(diǎn)接觸球軸承套圈的當(dāng)量滾動(dòng)體載荷：

內(nèi)圈滾道k上的當(dāng)量滾動(dòng)體載荷為：

（９）

外圈滾道k上的當(dāng)量滾動(dòng)體載荷為：

（10）

3）、計(jì)算雙列四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈的額定壽命：

內(nèi)圈上各滾道的額定壽命為：

（11）

內(nèi)圈額定壽命為：

（12）

4）、計(jì)算雙列四點(diǎn)接觸球軸承外圈的額定壽命：

外圈上各滾道的額定壽命為：?

（13）

外圈額定壽命為：

（14）

5）、計(jì)算雙列四點(diǎn)接觸球軸承的額定壽命L₁₀：

（15）

第三步：設(shè)置雙列四點(diǎn)接觸球軸承動(dòng)載荷承載曲線：

1）、將第二步中計(jì)算出的軸承額定壽命的值與30000轉(zhuǎn)比較，若，ε為偏差值，提取出軸向動(dòng)載荷和傾覆力矩動(dòng)載荷作為構(gòu)成承載曲線上的一個(gè)點(diǎn)；

2）、將得到的所有滿足的點(diǎn)連接起來(lái)就得到雙列四點(diǎn)接觸球軸承的動(dòng)載荷承載曲線。