[发明专利]高速空心圆柱滚子轴承的参数优化方法

摘要

本发明公开了一种高速空心圆柱滚子轴承的参数优化方法，在空心圆柱滚子的弹性趋近量计算公式基础上，结合相关接触变形理论，采用离散法求解了高速空心圆柱滚子轴承的载荷分布和疲劳寿命，并结合相关轴承疲劳寿命理论，建立了高速空心圆柱滚子轴承的参数优化方法，为空心圆柱滚子轴承在高速方面的应用与开发提供理论指导。

主权项

一种高速空心圆柱滚子轴承的参数优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：根据工况要求，获取轴承的工作载荷、工作转速和预期疲劳寿命，进而初步确定空心圆柱滚子轴承的内外圈尺寸、滚动体数目、滚动体空心度及轴承径向游隙等设计参数；S2：计算高速空心圆柱滚子轴承的载荷分布和疲劳寿命：S21：基于空心度计算空心圆柱滚子接触变形量δc；S22：建立空心圆柱滚子接触变形量的有限元模型，采用有限元分析软件对空心圆柱滚子的接触变形量进行物理仿真，验证滚子的空心度hr与空心圆柱滚子的接触变形量的关系；S23：结合滚子的接触变形理论，计算空心圆柱滚子接触变形量δc；S24：计算空心圆柱滚子弯曲变形量δb；S25：根据空心圆柱滚子的接触变形量δc和空心圆柱滚子的弯曲变形量δb计算空心圆柱滚子的弹性趋近量δhr；S26：计算套圈的载荷变形δf和该空心圆柱滚子与套圈之间总的载荷变形δh，对载荷变形δh采用数据拟合的方式获得空心圆柱滚子与套圈的接触刚度系数Kh和接触变形量α；S27：在考虑空心圆柱滚子离心力的基础上，建立了任意滚动体的受力平衡方程和轴承内圈的受力平衡方程；S28：根据变形协调条件，求解由任意滚动体的受力平衡方程和轴承内圈的受力平衡方程组成的方程组，获得任意滚动体与套圈的接触载荷；S29：计算套圈的额定滚动体载荷、套圈的当量滚动体载荷和轴承的疲劳寿命；S3：将通过S1和S2计算出的空心圆柱滚子轴承的疲劳寿命与预期疲劳寿命进行对比分析，对疲劳寿命小于预期值的轴承进行参数优化。