【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字化装配及其误差计算的，具体设计一种基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法。
技术介绍
1、深沟球轴承是现代机械设备中应用最广泛的滚动轴承，常用于承受径向负荷或径向和轴向同时作用的联合负荷的机械设备。在精密设备、仪器中，由于轴承游隙引起的装配误差往往是影响设备精度的重要因素，是整机误差的重要来源，在整机公差分析、误差溯源中不可忽视。而深沟球轴承内外圈的配合面并非简单几何结构，其装配误差表达、计算存在较大难度。
2、雅可比旋量模型是复杂装配结构装配误差分析中的重要理论工具，目前已被广泛应用于机床、车辆、舰船等重要机械装备的装配误差分析中。但其对装配误差的数学表达受限于零件配合特征几何形状，对于深沟球轴承游隙引起的装配误差缺乏对应的数学表达方法，计算结果与实际情况存在较大偏差。为此，有必要研究基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，能够简单、清晰地将深沟球轴承的装配误差以雅可比旋量的形式进行表达，并纳入整机装配误差的计算中。
2、实现本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，包括以下步骤：
4、步骤一、基于雅可比旋量理论建立整机装配误差模型；
5、步骤二、计算深沟球轴承外圈保持固定，而内圈偏转至正好与滚动体相接触时，内圈的偏转角；
6、步骤三、计
7、步骤四、利用上述步骤计算得到的内圈偏转角和外圈偏转角，计算外圈固定时的内圈最大偏转角；
8、步骤五、以逆时针方向偏转为正方向，以不等式的形式对轴承游隙引起的误差在空间六自由度上进行分解、表达；
9、步骤六、根据雅可比旋量模型的极值法、统计法求解特点，给出深沟球轴承游隙旋量的极值法表达和统计法表达。
10、进一步地，步骤五具体为：使用六自由度旋量描述深沟球轴承由于径向游隙造成的装配误差，关键在于分析轴承内圈或外圈在径向游隙下的最大径向位移和最大偏转角；最大径向位移即为游隙本身，最大偏转角即为内圈偏转角和外圈偏转角之和。
11、进一步地，若以逆时针方向偏转为正方向，则由于轴承游隙引起的误差旋量表达为：
12、
13、其中，feb为深沟球轴承游隙引起的误差旋量，pd为轴承径向游隙，以轴承内圈柱面中心线的中点为原点，轴承内圈柱面中心线沿向右为x轴，竖直方向沿向上方向为y轴，构造笛卡尔坐标系，则v、w、β、γ分别上述坐标系下轴承运动套圈沿y、z轴的平移矢量与绕y、z轴的转动矢量；由于轴系中主要的误差方向为径向的平移与偏转，故轴向的移动和转动矢量规定为0，即对装配误差没有影响；
14、
15、其中，r为滚动体半径，r1为内滚道曲率半径，r2外滚道曲率半径，d1为内滚道沟底直径，d2为外滚道沟底直径。
16、进一步地，步骤六具体为：在极值法求解条件下，深沟球轴承游隙旋量中各位移矢量的取值为变动范围的极大值，在统计法求解条件下，深沟球轴承游隙旋量中各位移矢量的取值为按特定概率密度规律的随机抽样值。
17、进一步地，设某轴承的径向游隙范围为[pmin,pmax]，则极值法下的轴承游隙旋量为：
18、
19、其中，pmax为该轴承的游隙最大值。
20、进一步地，根据轴承径向游隙的概率分布规律，对其进行随机抽样，则概率统计法下的轴承游隙旋量为：
21、
22、其中，pspec为根据该轴承径向游隙的概率分布规律进行随机抽样的样本值，且pmin≤pspec≤pmax。
23、有益效果：
24、(1)本专利技术以雅可比旋量模型为基础，给出了深沟球轴承游隙的装配误差表达形式，将深沟球轴承的游隙变动作为一项重要的误差来源纳入整机装配误差计算中。
25、(2)本专利技术简洁、清晰地给出了由深沟球轴承游隙引起的装配误差表达形式，有效提高了相关机械设备装配误差计算准确性。
26、(3)本专利技术为深沟球轴承游隙引起的装配误差的计算，分别推导了极值法和统计法情况下的计算表达式，拓展了本专利技术的应用范围，便于技术人员根据实际情况进行选用。
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1.一种基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，步骤五具体为：使用六自由度旋量描述深沟球轴承由于径向游隙造成的装配误差，关键在于分析轴承内圈或外圈在径向游隙下的最大径向位移和最大偏转角；最大径向位移即为游隙本身，最大偏转角即为内圈偏转角和外圈偏转角之和。
3.如权利要求1或2所述的基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，若以逆时针方向偏转为正方向，则由于轴承游隙引起的误差旋量表达为：
4.如权利要求1所述的基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，步骤六具体为：在极值法求解条件下，深沟球轴承游隙旋量中各位移矢量的取值为变动范围的极大值，在统计法求解条件下，深沟球轴承游隙旋量中各位移矢量的取值为按特定概率密度规律的随机抽样值。
5.如权利要求4所述的基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，设某轴承的径向游隙范围为[Pmin,Pmax]，则极值法下的轴承游隙旋量为
6.如权利要求4所述的基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，根据轴承径向游隙的概率分布规律，对其进行随机抽样，则概率统计法下的轴承游隙旋量为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，步骤五具体为：使用六自由度旋量描述深沟球轴承由于径向游隙造成的装配误差，关键在于分析轴承内圈或外圈在径向游隙下的最大径向位移和最大偏转角；最大径向位移即为游隙本身，最大偏转角即为内圈偏转角和外圈偏转角之和。
3.如权利要求1或2所述的基于雅可比旋量的深沟球轴承游隙装配误差表达方法，其特征在于，若以逆时针方向偏转为正方向，则由于轴承游隙引起的误差旋量表达为：
4.如权利要求1所述的基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭静，桂鹏，安媛媛，孙雪岩，边骥轩，邹天刚，卢文龙，曹志晨，王成，韩颜莹，罗小梅，桂林，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：
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