[发明专利]一种可降低轴承热效应的设计方法

摘要

一种可降低轴承热效应的设计方法是当轴承的工作条件为外圈固定、内圈旋转时，其内圈、外圈、钢球的实际温升存在明显不同，即外圈固定温升较小，内圈高速旋转温升较大，钢球的温升一般比内圈温升略高一些；温升对轴承游隙变化量的设计关系为Δur＝De·ΔTe·δe－di·ΔTi·δi－2·Dw·ΔTDw·δDw；虽然钢球温升比内圈温升略高，但设计时可以将两者参数考虑一致，有利于温升较高时相对降低游隙减少量，降低轴承热效应的最佳设计方法是轴承外圈和钢球依旧采用GCr15材料，而内圈采用膨胀系数偏小的9Cr18材料，经计算分析和相关试验验证，其轴承游隙减少量可降至30～50％，内部热应力变化偏小。

主权项

1.一种可降低轴承热效应的设计方法，其特征在于：当轴承的工作条件为外圈固定、内圈旋转时，其内圈、外圈、钢球的实际温升存在明显不同，即外圈固定温升较小，内圈高速旋转温升较大，钢球的温升一般比内圈温升略高一些；温升对轴承游隙变化量的设计关系为：Δur＝De·ΔTe·δe-di·ΔTi·δi-2·Dw·ΔTDw·δDw式中：Δur为轴承游隙变化量di为内圈沟底直径Dw—钢球直径De—外圈沟底直径，其中De＝di+2·DwΔTe为外圈工作温度与装配温度之差ΔTi为内圈工作温度与装配温度之差ΔTDw为钢球工作温度与装配温度之差δe为外圈材料的线膨胀系数δi为内圈材料的线膨胀系数δDw为钢球材料的线膨胀系数根据上述设计关系，虽然钢球温升比内圈温升略高，但设计时可以将两者参数考虑一致，即内圈、钢球选用膨胀系数较小的材料，有利于在温升较高时相对降低游隙减少量；结合实际工况、成本等因素，降低轴承热效应的最佳设计方法是轴承外圈和钢球依旧采用较为普遍、成本较低的GCr15材料，而内圈采用膨胀系数偏小的9Cr18材料，经计算分析和相关试验验证，其轴承游隙减少量可降至当轴承采用GCr15材料时游隙减少量的30～50％，内部热应力变化偏小。