[發明專利]一種組件布局優化的高精度滾動軸承裝配方法

有效

• 申請號: 201711170429.5
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107830069B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 吳承偉;肖文靈;張偉;馬國軍;馬建立;呂永濤;杜白;李東炬
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F16C43/06
• 分類號: F16C43/06
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明屬于機械設計與制造技術領域，提供了一種組件布局優化的高精度滾動軸承裝配方法，步驟如下：(1)基于制造公差的軸承內外套圈優化選配；(2)基于軸承內外套圈公差尺寸的滾動體優化選配；(3)基于運轉動力穩定性理論的滾動體優化布局裝配。本發明可以在不增加軸承制造成本的基礎上，大幅度提高軸承的運轉精度，有效降低軸承噪音，當軸承磨合是一段時間之后，軸承精度又會得到進一步改善。本發明對于提高高速和超高速、高精度滾動軸承的精度和質量尤為有效。

技術領域

本發明屬于機械設計與制造技術領域，尤其涉及到一種高精度滾動軸承組件空間布局優化的裝配技術與方法。

背景技術

裝備制造業是國民經濟的主體，是科技創新的主戰場，而軸承是裝備制造業關鍵核心基礎零部件，沒有尖端軸承，就沒有尖端裝備，特別是軍事裝備對尖端軸承的需求更為突出。

軸承制造具有很高的技術含量，是衡量一個國家科技、工業實力的主要標準之一，當今世界科技、工業強國無一例外都是軸承研發制造強國。我國是軸承制造大國但不是強國。我國軸承生產的主要是中低端軸承，高端軸承則主要依靠進口，年進口額高達400億元。特別是高精尖裝備和武器裝備上使用的高精度高性能軸承，仍然受制于國外。

實現軸承高精度主要依靠兩個方面：(1)制造出高精度的軸承組件，如內外套圈、滾動體和保持架。但是機械加工的精度嚴重受制于制造裝備的精度，僅僅依靠制造精度來最后保證軸承精度成本高、難度大。這是全世界都在追求的目標；(2)采用先進的軸承裝配工藝，不同的軸承元件，采用不同裝配工藝裝配的軸承精度和性能差異很大。就像熱處理工藝一樣，裝配工藝屬于軸承企業保密技術，很少有公開資料信息。

發明內容

本發明目的在于建立一種提高軸承精度的裝配工藝方法。

本發明的技術方案：

一種組件布局優化的高精度滾動軸承裝配方法，步驟如下：

1.基于制造公差的軸承內外套圈優化選配

基本優化選配準則：

根據設計要求從制造精度合格的N組內外圈零件中找出配合情況達到最好的一組，即：

Find：D_INj，D_OUTk

Min：∣D_OUTk-D_INj-Δ∣ (1)

其中，D_OUT和D_IN分別表示外圈溝槽和內圈溝槽直徑的測量值，下標k和j 表示所要尋求的第k個外圈和第j個內圈，Δ為內外溝槽直徑之差的設計值；

2.基于軸承內外套圈公差尺寸的滾動體優化選配

根據軸承設計的滾動體數目m，從制造精度合格的M個合格滾動體中，按照以下優化準則選擇m個滾動體，m<M，分別計算：

δ_i＝D_OUTk-D_INj-2d_i (2)

其中，d_i表示滾動體的直徑，δ_i為軸承內外套圈與滾動體直徑的配合間隙偏差，且δ_i滿足δ_i≥0，根據間隙偏差的大小，重新給出m個滾動體直徑從大到小的自然排序：d₁≥d₂≥d₃≥…≥d_m；

3.基于運轉動力穩定性理論的滾動體優化布局裝配