[發(fā)明專利]一種獲取圓柱滾子軸承載荷分布的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810088982.2
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108090312B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 張學寧;陳霞;李杰;褚福磊
• 申請（專利權）人: 中國航空發(fā)動機研究院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 韓德凱;李偉波

1.一種獲取圓柱滾子軸承載荷分布的方法，包括如下步驟：

步驟一、建立獲取圓柱滾子軸承載荷分布的非線性代數方程組(101)：

Q_oj-H_jQ_ij-F_cj＝0 j＝1,2,...,z (1)

其中，j為滾子編號，Q_ij為第j個滾子與軸承內滾道的接觸力，Q_oj為第j個滾子與軸承外滾道的接觸力，F_cj為第j個滾子受到的離心力，H_j為第j個滾子的接觸狀態(tài)系數，ω_j為第j個滾子的角速度，m為滾子的質量，R為滾子中心所在節(jié)圓的半徑，指數n為10/9，K_ij和K_oj分別表示第j個滾子與軸承內滾道和外滾道接觸的接觸剛度系數，δ_ij和δ_oj分別表示第j個滾子與軸承內滾道和外滾道的接觸變形量，F_r為圓柱滾子軸承受到的外部徑向載荷，z為滾子數，表示第j個滾子的角位置，δ_r為軸承內圈的位移，P_d為軸承的直徑游隙；

步驟二、假定所有滾子均與軸承內滾道接觸，從而確定所有滾子對應的H_j的值，求解上述非線性代數方程組(1)-(7)，得到關于δ_r，δ_ij和δ_oj的數值解(102)；

步驟三、檢查上述數值解中的所有δ_ij是否均為非負解(103)：若是，則在上述步驟二中獲得的數值解即為最終的真實物理解(104)；若否，則假定最遠離軸承徑向載荷作用點處的滾子與軸承內滾道脫離，其余滾子與軸承內滾道接觸，從而確定所有滾子對應的H_j的值，然后重新求解上述的非線性代數方程組(1)-(7)，得到關于δ_r，δ_ij和δ_oj的數值解(105)；

步驟四、檢查在步驟三中獲得的數值解中的所有δ_ij是否均為非負解(106)：若是，則該數值解即為最終的真實物理解(107)；若否，則假定進一步靠近軸承徑向載荷作用點處的滾子也與軸承內滾道脫離，其余滾子與軸承內滾道接觸，從而確定所有滾子對應的H_j的值，重新求解上述的非線性代數方程組(1)-(7)，得到關于δ_r，δ_ij和δ_oj的數值解(108)；

步驟五、檢查在步驟四中獲得的數值解中的所有δ_ij是否均為非負解(109)：若是，則在上述步驟四中獲得的數值解即為最終的真實物理解(110)；若否，則繼續(xù)假定更進一步靠近軸承徑向載荷作用點處的滾子也與軸承內滾道脫離，其余滾子與軸承內滾道接觸，從而確定所有滾子對應的H_j的值，重復上面的對非線性代數方程組(1)-(7)的求解和對δ_ij的檢查步驟，直至δ_ij均為非負解，則所獲得的關于δ_r，δ_ij和δ_oj的數值解即為最終的真實物理解。

2.根據權利要求1所述的獲取圓柱滾子軸承載荷分布的方法，其特征在于，K_ij＝K_oj。

3.根據權利要求2所述的獲取圓柱滾子軸承載荷分布的方法，其特征在于，對于鋼制圓柱滾子軸承，

K_ij＝K_oj＝K＝8.05×10⁴×(1000l)^8/9×1000^10/9 (8)

在式(8)中，l是滾子與滾道的線接觸長度，單位為m，接觸剛度系數的單位為N/m^10/9。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的獲取圓柱滾子軸承載荷分布的方法，其特征在于，采用牛頓-拉夫遜方法求解上述非線性代數方程組。