[發明專利]圓柱滾子軸承外圈徑向跳動預測方法

有效

• 申請號: 201610850456.6
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107401993B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 余永健;李濟順;楊芳;馬喜強;薛玉君;馬偉;李倫
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01M13/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

1.圓柱滾子軸承外圈徑向跳動預測方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1)獲取圓柱滾子軸承參數：包括滾子直徑、滾子個數、內圈滾道直徑、外圈滾道直徑、內圈滾道尺寸誤差和圓度誤差、外圈滾道尺寸誤差和圓度誤差、滾子尺寸誤差和圓度誤差、內外圈滾道和滾子廓形方程；

2)使外圈滾道轉動一個設定步長角度；

3)以內圈滾道的圓心為原點，水平方向為X軸建立直角坐標系，判斷位于X軸上方的滾子；

4)對于任意一個位于X軸上方的滾子，根據該滾子自轉γ₁角度后滾子表面任一點的輪廓半徑、內圈滾道上任一點的輪廓半徑、滾子圓心到內圈滾道圓心的距離、內圈滾道上任一點與滾子圓心在圓周方向上的夾角及滾子在直角坐標系中所處的象限位置，計算滾子表面到內圈滾道表面的最短距離，使該滾子沿徑向移動，直到滾子表面到內圈滾道表面的最短距離的絕對值小于收斂誤差，即該滾子與內圈滾道接觸，計算此時該滾子的圓心坐標；

5)在X、Y軸方向使外圈滾道移動一個預設步長，記錄此時外圈滾道的位置；

6)根據步驟4)中計算得到的滾子的圓心坐標，計算滾子表面到外圈滾道表面的最短距離，進而判斷在該外圈滾道的位置下是否有滾子與外圈滾道接觸，若沒有，返回步驟5)，否則，記錄該外圈滾道的圓心坐標及滾子與外圈滾道的接觸情況；

7)重復步驟5)～6)獲知外圈滾道可移動區域內任意位置處外圈滾道的接觸狀態，根據預先設定的軸承穩態狀態判據，找出外圈滾道的穩定位置，所述穩定位置的外圈滾道在X方向及Y方向上位移的矢量和即為外圈轉動一個步長角度時外圈徑向跳動值；

步驟4)中滾子自轉γ₁角度后滾子表面一點A的輪廓半徑的計算公式為：

其中，D_w為滾子理想圓直徑；j為滾子序號，j＝1,2,…,Z，Z為滾子個數；ΔD_j為第j個滾子直徑尺寸誤差；C_rjn為第j個滾子表面輪廓第n階諧波幅值；為第j個滾子表面輪廓第n階諧波初始相位角；θ_A為滾子表面A點的位置角，與滾子和A點所處位置有關；其中，d_m為軸承節圓直徑；α為外圈滾道轉動的角度；

滾子表面A點的位置角θ_A與滾子所處象限及滾子表面點A與直線o_rjO的位置關系有關：當滾子處于第一象限，且滾子表面上任一點A在o_rjO直線上方時，θ_A＝π+φ_j-β_ij；當滾子處于第一象限且滾子表面上任一點A在o_rjO直線下方時，θ_A＝π+β_ij+φ_j；當滾子處于第二象限且滾子表面上任一點A在o_rjO直線上方時，θ_A＝π+β_ij+φ_j；當滾子處于第二象限且滾子表面上任一點A在o_rjO直線下方時，θ_A＝π+φ_j-β_ij，其中，β_ij為直線o_rjC和直線o_rjO的夾角，φ_j為第j個滾子的位置角，直線o_rjO為滾子圓心與內圈滾道圓心的連線所在直線。

2.根據權利要求1所述圓柱滾子軸承外圈徑向跳動預測方法，其特征在于，根據步驟2)～7)獲取外圈滾道不同旋轉角度下的外圈徑向跳動值，從而得到外圈徑向跳動及其歷程。

3.根據權利要求1所述圓柱滾子軸承外圈徑向跳動預測方法，其特征在于，根據第j個滾子圓心到外圈滾道D點的距離、第j個滾子自轉γ₁角度后滾子表面上B點的輪廓半徑、外圈滾道圓心到第j個滾子圓心距離、外圈滾道D點的輪廓半徑及外圈滾道上D點與第j個滾子圓心在圓周方向上的夾角，計算滾子表面到外圈滾道表面的最短距離。