[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

本發明涉及圓柱滾子軸承外圈徑向跳動預測方法，該方法包括如下步驟：獲取圓柱滾子軸承參數；使外圈滾道轉動一個設定步長角度；判斷位于軸承上方的滾子；計算位于X軸上方的滾子與內圈滾道接觸時的滾子圓心坐標；在X、Y軸方向移動外圈滾道，獲知外圈滾道可移動區域內任意位置處滾子與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在X方向及Y方向上位移的矢量和即為外圈轉動一個設定角度時外圈徑向跳動值。本發明可用于預測具有任意尺寸和圓度誤差的軸承零件裝配后的軸承旋轉精度，為滾動軸承精度設計和預測提供方法支撐，對研制高精度滾動軸承產品具有積極作用，并可用于指導生產。

技術領域

本發明涉及圓柱滾子軸承旋轉精度預測方法技術領域，提出一種圓柱滾子軸承外圈徑向跳動預測方法。

背景技術

圓柱滾子軸承旋轉精度預測方法是為了預測任意軸承元件尺寸誤差和形狀誤差下軸承外圈徑向跳動歷程，同時獲得軸承外圈徑向跳動。

目前，軸承旋轉精度是衡量軸承動態性能的關鍵參數，評價滾動軸承旋轉精度的指標中包括軸承內圈徑向跳動、外圈徑向跳動和端面跳動等，這些評價指標只是單一數值，只能反映軸承一定的靜態性能，并不能反映軸承旋轉過程的動態特征，而軸承外圈徑向跳動歷程則能較好地呈現軸承外圈在旋轉過程中旋轉精度動態變化過程。現有的圓柱滾子軸承外圈徑向跳動測量方法只能對加工的軸承零件組裝后成套圓柱滾子軸承外圈徑向跳動進行測量，獲得軸承外圈徑向跳動、端面跳動等單一數值評價指標，并不能根據已知或給定軸承元件尺寸誤差和形狀誤差預測軸承元件組裝后的軸承外圈徑向跳動及其歷程。

發明內容

本發明提供了一種圓柱滾子軸承外圈徑向跳動預測方法，以解決如何在已知或給定軸承元件內圈滾道、外圈滾道和滾子表面尺寸誤差和形狀誤差時預測出軸承元件組裝后的軸承外圈徑向跳動的問題。

為解決上述技術問題，本發明的圓柱滾子軸承外圈徑向跳動預測方法包括：

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，根據該滾子自傳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。

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。

步驟4)中滾子自傳γ₁角度后滾子表面一點A的輪廓半徑的計算公式為：