專利名稱：配對(duì)安裝圓錐滾子軸承的載荷計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算配對(duì)安裝圓錐滾子軸承載荷的方法。
背景技術(shù)：
在計(jì)算配對(duì)安裝的軸承在徑向力作用下產(chǎn)生的附加軸向力大小的傳統(tǒng)方法為通過查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到特定型號(hào)的軸承系數(shù)Y，并通過公式得到。此方法認(rèn)為特定型號(hào)的軸承在不變的徑向載荷作用下產(chǎn)生的附加軸向カ值大小不變，而不考慮軸向載荷的影響。實(shí)際上，軸承的附加軸向力的大小是與軸承載荷直接相關(guān)的。對(duì)于背對(duì)背安裝的軸承，當(dāng)系統(tǒng)受到預(yù)緊カ或者軸向力作用吋，隨著軸承承載情況不同，產(chǎn)生的附加軸向力也不同，不能單純的用一個(gè)系數(shù)來衡量附加軸向カ的大小。所以，很顯然，傳統(tǒng)方法更多的是具有統(tǒng)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)意義，其精度上不夠準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)方法精度上不夠準(zhǔn)確的缺陷，建立了結(jié)合軸向派生カ初值和滾動(dòng)軸承滾子承載解析模型的迭代求解方法，給出軸承的軸向カ及載荷分布。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種配對(duì)安裝圓錐滾子軸承的載荷計(jì)算方法，其特征在于，包括下述步驟(I)將兩軸承的派生軸向カS1. S2值作為初值，執(zhí)行下一歩；(2)通過如下軸向カ判斷方式，得到不同預(yù)緊カ的兩軸承所受的軸向載荷；Fa+S2 ^ SI 吋，F(xiàn)aI=Fa+S2，F(xiàn)all=S2Bi, Fal=S1, Fall=S1-Fa(3)用傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承載荷分布算法，經(jīng)迭代計(jì)算得到兩軸承的新的派生軸向カS\、Si2, i=l、2、3、......；(4)保存派生軸向カSH1JH2于已定義的變量p、q中；(5)重復(fù)步驟(2)_步驟(4);(6)通過判斷相鄰兩次迭代的派生軸向カ的差值來控制循環(huán)，直到兩次派生軸向力的差值小于O. 001時(shí)為止,停止迭代,輸出軸承載荷分布。上述方法中，標(biāo)準(zhǔn)軸承的派生軸向カS1A2初值通過Fノ2Y得到，其中，軸向載荷系數(shù)Y通過查表得到；非標(biāo)準(zhǔn)軸承的派生軸向カSi、S2初值在ANSYS建模分析中得到。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，在軸承載荷計(jì)算過程中使得結(jié)果更精確，無(wú)論在軸承的設(shè)計(jì)開發(fā)、軸承系統(tǒng)的使用等方面更有利于延長(zhǎng)軸承壽命、優(yōu)化機(jī)械系統(tǒng)和降低成本。


圖I為配對(duì)安裝圓錐滾子軸承受力示意圖。圖2為本發(fā)明非標(biāo)準(zhǔn)軸承的ANSYS建模分析圖。圖3為本發(fā)明的迭代計(jì)算流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，圓錐滾子軸承在承受徑向載荷時(shí)會(huì)產(chǎn)生派生軸向力，在分析的時(shí)候必須考慮軸向派生力的影響。軸承I、II分別承受徑向載荷Frt、Fm，并且承受軸向載荷為Fa0在徑向力作用下軸向派生カ的傳統(tǒng)計(jì)算方法是分別設(shè)兩軸承的派生軸向カ為S1. S2,軸承I及II承受的軸向載荷可由下式求出Fa+S2 ≥ S1 吋，F(xiàn)aI=Fa+S2, Fall=S2W, Fa＜S1, Fall=S1-Fa在已知軸承所受軸向力以及徑向力的前提下，可以通過以下方法得到軸承的載荷分布通過計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種配對(duì)安裝圓錐滾子軸承的載荷計(jì)算方法，其特征在于，包括下述步驟 (1)將兩軸承的派生軸向カSi、S2值作為初值，執(zhí)行下ー步； (2)通過如下軸向カ判斷方式，得到不同預(yù)緊カ的兩軸承所受的軸向載荷；Fa+S2 > S1 吋，F(xiàn)aI=Fa+S2, Fall=S2FJS2G1 吋，F(xiàn)al=S1, Fall=S1-Fa (3)用傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承載荷分布算法，經(jīng)迭代計(jì)算得到兩軸承的新的派生軸向カS^Si2,i=l、2、3、......； (4)保存派生軸向カSi^SH2于已定義的變量p、q中； (5)重復(fù)步驟(2)-步驟(4)； (6)通過判斷相鄰兩次迭代的派生軸向カ的差值來控制循環(huán)，直到兩次派生軸向カ的差值小于O. OOl時(shí)為止，停止迭代，輸出軸承載荷分布。
2.如權(quán)利要求I所述的配對(duì)安裝圓錐滾子軸承的載荷計(jì)算方法，其特征在干，標(biāo)準(zhǔn)軸承的派生軸向カS1A2初值通過Fノ2Y得到，其中，軸向載荷系數(shù)Y通過查表得到；非標(biāo)準(zhǔn)軸承的派生軸向カS1. S2初值在ANSYS建模分析中得到。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配對(duì)安裝圓錐滾子軸承的載荷計(jì)算方法，其特征在于，建立了結(jié)合軸向派生力初值和滾動(dòng)軸承滾子承載解析模型的迭代求解方法，給出軸承的軸向力及載荷分布。本發(fā)明方法可解決傳統(tǒng)方法精度上不夠準(zhǔn)確的問題，因?yàn)楸硨?duì)背安裝的軸承系統(tǒng)受到預(yù)緊力或者軸向力作用時(shí)，隨著軸承承載情況不同，產(chǎn)生的附加軸向力也不同，不能單純的用一個(gè)系數(shù)來衡量附加軸向力的大小。
文檔編號(hào)G01L1/00GK102853948SQ20121033233
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者陳渭, 李文巖, 武通海 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)