本发明涉及一种滚子轴承设计方法。
背景技术:
1、圆柱滚子轴承在航空发动机中主要起旋转和支撑转子的作用,在高速轻载工况下使用的圆柱滚子轴承易产生打滑蹭伤,现有的圆柱滚子轴承设计不能满足使用需求,所以将圆柱滚子轴承外滚道由圆形改进为三瓣波形,通过轴承径向游隙设计,保证安装使用状态下轴承内部形成三个预载区,增大轴承接触载荷,可以有效避免轴承滑动损伤;因此,在三瓣波圆柱滚子轴承设计过程中需要计算轴承径向游隙范围,以便于形成有效预载,解决轴承滑动损伤问题,现有的圆柱滚子轴承径向游隙计算方法不能考虑轴承三瓣波形外滚道圆周尺寸变化对径向游隙的影响,所以不适用于计算三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有的圆柱滚子轴承径向游隙计算方法不能计算三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围的问题,提出了一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法。
2、本发明所述的一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,该计算方法包括以下步骤:
3、步骤一、当有一个滚子正对三瓣波形外滚道的低点b时,计算出该滚子与外滚道的间隙量δa;
4、步骤二、基于步骤一中滚子正对三瓣波形外滚道的低点b状态,计算出位置角ψi处于范围的滚子与外滚道的最小间隙量δam,其中,i=1,2,...n,n为所有滚子的数量;
5、步骤三、结合步骤一中计算出的间隙量δa以及步骤二中计算出的最小间隙量δam,计算出三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙最小值δmin;
6、步骤四、所有滚子以o点为圆心旋转后,计算出位置角为处的滚子与外滚道的间隙量δb;
7、步骤五、滚子从正对外滚道的低点b位置旋转后,位置角ψj处于范围的滚子与外滚道的最小间隙量δbm,其中,j=1,2,...n,n为所有滚子的数量;
8、步骤六、结合步骤四中计算出的间隙量δb以及步骤五中计算出的最小间隙量δbm,计算出三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙最大值δmax;
9、步骤七、结合步骤三计算出的三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙最小值δmin以及步骤六计算出的三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙最大值δmax,得出三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围为:轴承径向游隙最小值δmin至轴承径向游隙最大值δmax。
10、进一步的,步骤一中计算出滚子与外滚道的间隙量δa的具体方法为:
11、根据三瓣波形外滚道的波形值ee、三瓣波形外滚道的基圆半径r、内滚道的直径di及滚子的直径dw,计算出滚子正对三瓣波形外滚道的低点b时该滚子与外滚道的间隙量δa:
12、δa=r-0.5ee-0.5di-dw。
13、进一步的,步骤二中计算出位置角ψi处于范围的滚子与外滚道的最小间隙量δam的具体方法为:
14、首先,计算位置角ψi处于范围的滚子与外滚道的各间隙量δai:
15、
16、然后,计算滚子正对三瓣波形外滚道的低点b时,位置角ψi处于范围的滚子与外滚道的最小间隙量δam:
17、δam=min(δai)。
18、进一步的,步骤三中计算出三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙最小值δmin的计算公式为:
19、
20、进一步的,步骤四中计算出位置角为处的滚子与外滚道的间隙量δb的具体方法为:
21、根据三瓣波形外滚道的波形值ee、三瓣波形外滚道的基圆半径r、内滚道的直径di、滚子数量n及滚子直径dw,计算出位置角为处的滚子与外滚道的间隙量δb:
22、
23、进一步的,步骤五中计算出位置角ψj处于范围的滚子与外滚道的最小间隙量δbm的具体方法为:
24、首先,计算位置角ψj处于范围的滚子与外滚道的各间隙量δbi:
25、
26、然后计算滚子从正对外滚道的低点b位置旋转后,位置角ψj处于范围的滚子与外滚道的最小间隙量δbm:
27、δbm=min(δbi)。
28、进一步的,步骤六中计算出三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙最大值δmax的具体公式为:
29、
30、本发明的有益效果为:通过本发明提供的三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,可以较为准确的计算出三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围;本发明提供的三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法考虑了三瓣波圆柱滚子轴承的轮廓形状与尺寸、滚子位置变化;本发明提供的三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法对三瓣波圆柱滚子轴承内部结构参数优化设计非常适用,为三瓣波圆柱滚子轴承的合理设计提供必要的支撑。
1.一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,其特征在于,该计算方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,其特征在于,步骤一中计算出滚子(3)与外滚道(4)的间隙量δa的具体方法为:
3.根据权利要求2所述的一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,其特征在于,步骤二中计算出位置角ψi处于范围的滚子(3)与外滚道(4)的最小间隙量δam的具体方法为:
4.根据权利要求3所述的一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,其特征在于,步骤三中计算出三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙最小值δmin的计算公式为:
5.根据权利要求1所述的一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,其特征在于,步骤四中计算出位置角为处的滚子(3)与外滚道(4)的间隙量δb的具体方法为:
6.根据权利要求5所述的一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,其特征在于,步骤五中计算出位置角ψj处于范围的滚子(3)与外滚道(4)的最小间隙量δbm的具体方法为:
7.根据权利要求6所述的一种三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙范围计算方法,其特征在于,步骤六中计算出三瓣波圆柱滚子轴承径向游隙最大值δmax的具体公式为: