一种圆锥滚子轴承内圈大挡边最优锥角的设计方法技术

技术编号:24354293 阅读:137 留言:0更新日期:2020-06-03 02:14
本发明专利技术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。本发明专利技术通过迭代,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。本发明专利技术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。

A design method of the optimum cone angle of the large flange in the inner ring of the tapered roller bearing

【技术实现步骤摘要】
一种圆锥滚子轴承内圈大挡边最优锥角的设计方法
本专利技术主要涉及滚动轴承领域中,一种圆锥滚子轴承内圈大挡边最优锥角的设计方法。
技术介绍
滚动轴承是工业装备中的关键基础件,滚动轴承性能对整机的主要性能有主要甚至决定性影响。我国在高端滚动轴承方面距国外还有很大差距,比如高铁、地铁用滚动轴承、汽车发动机用滚动轴承、精密高端机床用滚动轴承等均使用国外滚动轴承,未实现国产化。圆锥滚子轴承是滚动轴承家族内,使用量仅次于球轴承的第二大类,在工业领域有着举足轻重的作用。我国圆锥滚子轴承的设计经历了三个阶段,第一个阶段是建国后仿制、使用前苏联标准;第二阶段是80年代由洛阳轴承研究所编制了《加强型圆锥滚子轴承统一图册》,进行了系列化和标准化;第三阶段由洛阳轴承研究所编制了《优化设计方法》手册。直至当前,《统一图册》和《优化设计方法》都是国内滚动轴承制造商仍在使用的设计手册。在设计手册内,滚动轴承设计的主要目标性能均是承载能力最大化,以求达到最高的使用寿命。随着科技的发展,当前很多工业领域对滚动轴承提出了新的性能要求。由于滚动轴承主要作用为支撑机械旋转,在本文档来自技高网...

【技术保护点】
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:/n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;/n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:/n

【技术特征摘要】
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F(ρ),查表利用插值法确定,
F(ρ)和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:



F(ρ)和计算如下:



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...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾松阳王朋伟丁建强范强黄莉潘隆尚艳涛刘好洁刘高杰
申请(专利权)人:洛阳LYC轴承有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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