[發明專利]一種圓柱滾動體的非對稱修形方法、終端及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202210071483.9
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114491846A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 劉飛香;麻成標;陳浩林;許正根;吳鵬;文寄望;門天龍
• 申請（專利權）人: 中國鐵建股份有限公司;中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/27;G06N3/12;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;張勇

一種圓柱滾動體的非對稱修形方法、終端及計算機可讀存儲介質。本申請公開了一種圓柱滾動體的非對稱修形方法，先獲取滾動軸承所受載荷，對圓柱滾動體受力狀態進行分析，基于圓柱滾動體的受載狀態，對其進行非等分切片處理，在圓柱滾動體應力集中部位進行精密切片處理，能更準確地獲取應力集中部位的應力狀態。同時，基于圓柱滾動體受載狀態對其初始修形量進行合理設計，采用非對稱的初始修形量，增大圓柱滾動體應力集中部位初始修形量，使初始修形量更加接近最終修形量，保證了最終獲取修形曲線的準確性，同時也簡化了迭代優化過程。本申請還公開一種終端以及計算機可讀存儲介質。

技術領域

本申請涉及軸承設計領域，尤其涉及一種圓柱滾動體的非對稱修形方法、終端及計算機可讀存儲介質。

背景技術

圓柱滾動體軸承以其承載能力強、抗疲勞性能好等特點被廣泛應用于傳動裝置。而直母線圓柱滾動體受載后不可避免地在兩端產生較大的局部應力集中，局部應力超過一定限度時，將造成滾動軸承失效，嚴重影響軸承工作壽命，并造成嚴重的經濟損失。針對直母線圓柱滾動體承載劣勢及應用局限性，1939年瑞典科學家Lundberg基于彈性力學理論提出圓柱滾動體母線修形的基本理論，并建立了對數修形方法。軸承廠家及研究機構為提高圓柱滾動體修形效果，同時降低加工難度，對圓柱滾動體修形技術進行了進一步深入研究，截至目前，圓柱型、對數型、全凸圓弧型及修正線型等修形方法已在工程中廣泛應用。

然而，目前的圓柱滾動體修形方法主要為針對理想工況下的對稱修形方法，當軸承只承受單向載荷時，該修形方法能有效解決圓柱滾動體對稱承載時邊緣應力集中的問題，但在實際工作中軸承不可避免地承受多向復雜載荷。當滾動軸承承受帶有傾覆力矩的特定載荷時，內外圈必定會產生一定的角度變形，在偏載效應下圓柱滾動體局部與套圈接觸變形量增大導致圓柱滾動體所受應力并非沿軸向對稱面對稱分布，此時傳統的對稱修形方法難以完全解決圓柱滾動體局部應力集中的問題。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種圓柱滾動體的非對稱修形方法，以便于更精準高效地解決特定載荷下圓柱滾動體產生局部應力集中的問題，進而提高圓柱滾動體軸承的使用壽命。

為了實現上述目的，本申請提供的一種圓柱滾動體的非對稱修形方法，包括如下步驟：

一種圓柱滾動體的非對稱修形方法，包括如下步驟：

步驟一、根據圓柱滾動體的應力分布狀態，將圓柱滾動體沿軸向非等分劃分為若干切片；

步驟二、根據圓柱滾動體的應力分布狀態，建立圓柱滾動體的初始修形曲線；

步驟三、構建圓柱滾動體的力平衡方程和力矩平衡方程，獲取切片的形變量；根據切片的形變量計算切片所受的應力；

步驟四、以所有切片中所受的最大應力小于許用應力為修形終止條件；若不滿足修形終止條件，優化當前的修形曲線，返回步驟三；若滿足修形終止條件，進入下一步；

步驟五、擬合所有切片的最終修形量，得到圓柱滾動體的最終修形曲線。

優選的，所述步驟二中：

應力越大的切片修形量越大；

圓柱滾動體的初始修形曲線采用如下方式建立：

以圓柱滾動體軸線中點為原點，x_aj表示原點左邊的第j個切片，Δ(x_aj)表示處于原點左邊的第j個切片的修形量，x_bj表示原點右邊的第j個切片，Δ(x_bj)便是處于原點右邊的第j個切片的修形量，給Δ(x_aj)和Δ(x_bj)的初始賦值方程為：