[发明专利]一种组件布局优化的高精度滚动轴承装配方法

摘要

本发明属于机械设计与制造技术领域，提供了一种组件布局优化的高精度滚动轴承装配方法，步骤如下：(1)基于制造公差的轴承内外套圈优化选配；(2)基于轴承内外套圈公差尺寸的滚动体优化选配；(3)基于运转动力稳定性理论的滚动体优化布局装配。本发明可以在不增加轴承制造成本的基础上，大幅度提高轴承的运转精度，有效降低轴承噪音，当轴承磨合是一段时间之后，轴承精度又会得到进一步改善。本发明对于提高高速和超高速、高精度滚动轴承的精度和质量尤为有效。

主权项

1.一种组件布局优化的高精度滚动轴承装配方法，其特征在于，步骤如下：(1)基于制造公差的轴承内外套圈优化选配基本优化选配准则：根据设计要求从制造精度合格的N组内外圈零件中找出配合情况达到最好的一组，即：Find：D_INj，D_OUTkMin：∣D_OUTk‑D_INj‑Δ∣  (1)其中，D_OUT和D_IN分别表示外圈沟槽和内圈沟槽直径的测量值，下标k和j表示所要寻求的第k个外圈和第j个内圈，Δ为内外沟槽直径之差的设计值；(2)基于轴承内外套圈公差尺寸的滚动体优化选配根据轴承设计的滚动体数目m，从制造精度合格的M个合格滚动体中，按照以下优化准则选择m个滚动体，m<M，分别计算：δ_i＝D_OUTk‑D_INj‑2d_i  (2)其中，d_i表示滚动体的直径，δ_i为轴承内外套圈与滚动体直径的配合间隙偏差，且δ_i满足δ_i≥0，根据间隙偏差的大小，重新给出m个滚动体直径从大到小的自然排序：d₁≥d₂≥d₃≥…≥d_m；(3)基于运转动力稳定性理论的滚动体优化布局装配在步骤(1)和(2)的基础上给出了一组轴承内外套圈和m个滚动体，滚动体直径为d_i，下标i代表滚动体的标号，基于多体接触运动力学和动力学原理，对以上所选的轴承内外套圈和滚动体，按照装配后偏心最小化原则做布局优化装配；如果需装配的滚动体数N满足：则给定满足稳定性理论的初始条件：在内外套之间的0°、180°、90°和270°位置分别装配d₁、d₂、d₃和d₄；装配方案需满足：|C_2n‑C_2n‑1|＝180°(5)上式中C_i代表直径为d_i的滚动体对应坐标系中的角度，其中n≥2且n为自然数；式(3)，(4)，(5)，(6)或(7)，须同时满足；如果需装配的滚动体数N满足：则给定满足稳定性理论的初始条件：在内外套圈之间的0°和180°，位置分别装配d_1和，d₂；装配方案需满足：在大于和小于C_4n‑2的角度中寻找与C_4n‑2的夹角最接近90°的装配角度C_4n‑1：在小于C_4n‑2的角度中寻找时，满足90°‑(C_4n‑2‑C_4n‑1)>0；在大于C_4n‑2的角度中寻找时，满足90°‑(C_4n‑1‑C_4n‑2)>0，(9)|C_2n‑C_2n‑1|＝180°(14)上式中C_i代表直径为d_i的滚动体对应坐标系中的角度，其中n≥1且n为自然数，式(8)，(9)，(10)或(11)，(12)或(13)，(14)须同时满足。