申请/专利权人：洛阳轴承集团股份有限公司

申请日：2020-03-10

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN111222207B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F119/14;F16C33/58

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2024.03.15#著录事项变更;2020.06.26#实质审查的生效;2020.06.02#公开

摘要：本发明主要涉及一种圆锥滚子轴承内圈大挡边最优锥角的设计方法。首先建立圆锥滚子球基面与大挡边接触点到油沟边缘的距离方程，其次基于赫兹点接触理论，建立接触点位置的接触椭圆方程，最后联立两个方程，以接触椭圆边缘在油沟边缘为前提条件，以现有设计方法确定的大挡边倾角为初始值，迭代计算大挡边倾角，计算出的大挡边倾角即为最优大挡边倾角。本发明通过迭代，计算出圆锥滚子轴承内圈大挡边锥角的一个最优值，使得轴承内圈大挡边所受应力小、变形量小，故而摩擦小，产生的摩擦热量小。本发明还解释了大挡边锥角与接触点的关系，以及锥角最优值条件范围，为圆锥滚子轴承的设计提供了理论依据。

主权项：1.一种圆锥滚子轴承内圈大挡边最优锥角的设计方法，其特征在于：步骤一：建立圆锥滚子球基面与大挡边接触点到油沟边缘的距离方程CE；所述的圆锥滚子球基面与大挡边接触点到油沟边缘的距离方程CE为： 步骤二：基于赫兹点接触理论，建立接触点位置的接触椭圆方程；所述的接触点位置的接触椭圆方程，以赫兹点接触理论计算，最大应力p0为： 接触椭圆长度a为： 接触椭圆宽度b为： 接触椭圆变形量δ为： a*、b*和δ*与第二类完全椭圆积分函数有关，可通过计算Fρ，查表利用插值法确定，Fρ和∑ρ与两接触面的接触半径有关，圆锥滚子球基面的R11和R21都是SR，R22为直线无穷大，锥面的半径R12为： Fρ和∑ρ计算如下： ∑ρ＝2B+A所述的接触点位置的接触椭圆方程中挡边载荷Qr用滚子素线上的载荷Qe表示为： 所述的滚子素线上的载荷Qe，分两种情况进行计算，第一种情况为仅受到轴向载荷时， 式中 第二种情况为轴承受到径向力和轴向力联合载荷时， 求解上式二元非线性方程组，解出未知数δr和δa，即可求出Qei，Qei＝Kneδrcosφicosα+δasinα以最大的载荷Qei为Qe进行计算；步骤三：联立步骤一、步骤二中的两个方程： 以接触椭圆边缘在油沟边缘为前提条件，即CE-b＝0，以现有设计方法确定的大挡边倾角为初始值，迭代计算大挡边倾角，迭代结果计算出的大挡边倾角即为最优大挡边倾角；所述的联立步骤一、步骤二中的两个方程，以接触椭圆边缘在油沟边缘为前提条件，即CE-b＝0，建立函数：fΨ＝CEΨ-bΨ然后，进行挡边倾角Ψ的迭代，迭代过程以现行设计方法确定的角度为初始值，每次迭代增加1'，判断条件为0≤CEΨ-bΨ≤ε，ε为计算精度；步骤四：根据步骤一、步骤二、步骤三所述的全部计算公式和迭代过程编写计算机程序，实现工程应用；di—内圈滚道最大直径，d2—内圈大挡边直径，—圆锥滚子半锥角，SR—圆锥滚子球基面半径，Dw—圆锥滚子平均直径，Dw2—圆锥滚子最小直径，Dw1—圆锥滚子最大直径，β—内圈滚道素线与轴线的夹角，Ψ—内圈大挡边与滚道面的夹角，l—圆锥滚子素线有效长度，L—内圈大挡边锥面的宽度，ρ—弧挡边曲率半径，Z—圆锥滚子个数，φi—第i粒滚子所在的位置角，m—内圈油沟径向尺寸，E1、E2—两接触体的弹性模量，ν1、ν1—两接触体的泊松比。

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权利要求：

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