圆柱滚子凸度量计算软件的开发及其应用.pdf

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1、机械设计与制造第1期94MachineryDesign&Manufacture2010年1月文章编号：1001—3997(2010)Ol一0094—02圆柱滚子凸度量计算软件的开发及其应用木华同曙丁璐璐(江苏工业学院低维材料微纳器件与系统研究中心，常州213016)DevelopmentandapplicationofsoftwareforcalculationcrowndropofcylindricarollerbearingsHUATong-shu，DINGLu—lu(CenterofLow

2、-DimensionMaterialMicro／NanoDeviceandSystem，JiangsuPolytechnicUniversity，Changzhou213016，China)中图分类号：TH12。TP133．3文献标识码：A圆柱滚子轴承是一种重要的机械零部件，由于“边缘效应”的度；，J。—滚子的公称直径；E、—滚子与滚道材料的弹性模影响，轴承的疲劳破坏常常过地出现在滚子端部和滚道两侧。量；"。、"一滚子与滚道材料的泊松比。为了避免接触应力集中，通常将滚子及内圈、外圈的滚道的母线考

3、虑越程槽结构影响，在计算凸度量时，首先用Lundberg方设计和加工成稍微凸起，称为凸度没计。滚子凸度没计包括凸型程对有效接触长度段进行设计，得到该段长度上的理想凸度。第选择和凸度晕设计两个方面。凸是指滚予轮廓母线的几何形_二步用有效接触长度段端部某点的修形量作为实际长度上距端状，凸度量是指距滚子端部的轮廓表面在半径方向上的修形量。部某一指定点的凸度量。最后由该凸度量和Lundberg方程由理论分析知，滚子的最佳凸型是对数母线，其凸度量的大小依反求出实际长度上的对数轮廓母线，并经三维有限长弹性接

4、触问轴承中受载最大的滚予上的负荷和轴承的结构形式确定。题的数值法校核，保证在规定的使用范围内有效接触长度段内的1滚子凸度计算接触压力分布均匀。Lundberg方程和三维有限长弹性接触问题数值解法为基础，考虑越程槽结构因素影响的对数凸度设计的计算对于滚子长度小于滚道宽度的弹簧卡圈和冲压套圈结构轴迭代过程流程图，如图1所示。承中的滚子，利用三维有限长弹性接触理论的数值计算方法，进行滚子的凸度设计，设计出在一定载荷作用下，具有对数凸型特r，_磊性的滚子母线。Lundberg对数方程为：计算理想对数凸度

5、量及压力分布=y≠-__'。●。_●'_●_●____。——⋯)-l(1．1932+1ny一+由22．K：+_J(2)计算i．R-if凸度量及压力分布___-_-_h_●__一：、／(3)南式中：Qo—作用在滚子E的最大载荷；，

6、一滚子的有效接触长图1计算迭代过程流程图图2应用软件结构-k来稿FI期：2009—03—20女基金项目：上海汽车工业科技发展基金资助项目(0320)，中国与捷克政府科技合作资助项目(2007—162—18)第1期华同曙等：圆柱滚子凸度量计算软件的开发及其应用95在考虑越

7、程槽结构因素影响下的轴承滚子凸度量设计的数示。1#滚子有“边缘效应”，2#滚子在中部产生接触应力集中，3}}值方法，结合面向对象的程序设计，基于VisualBasic6．0面向对滚子的接触应力分布情况基本均匀。象的开发环境，开发出应用该方法的可视化计算软件。滚子型面优化与凸度设计的CAD计算软件的结构框图，如『冬=I2所示。VisualBasic是Windows操作系统平台上重要的开发工具之一，具有功能强大、简单易用、见效快等突出特点的大型程序设计语言。程序采用较直观的对话框输入形式，输入滚子的

8、已知设计条件：有效长度、滚子半径和载荷以及测量点的位置进行计算。2软件的开发与使用图4接触应力分布计算软件无需安装，可在WindoWS操作系统下直接使用。双3-2疲劳寿命实验击图标“届固”后，进入“欢迎”界面。单击“开始计算”，进入基本参为了验证应用软件设计的正确性，进行了疲劳寿命实验。试数输入界面，如图3所示。验是在德国Gim公司生产的23534型疲劳寿命试验机上进行的。试验要求出现以下现象之一即为失效：欢迎使月9滚针凸度设计计算应用软件(1)轴承盖的表面温度超过规定值；请存F列片框中输入各设

9、计参数：(2)油脂变干或变粘；(输～完戚后请接确n)最人载荷(N)l228071(3)滚子在轴颈上压痕深度超过0．1mm或同一轴颈上有3滚针半径(ram)l1．2825-日件滚子的压痕超过0．025mm。试验工况，如表2所示。有救妊度(ram)l8表2试验工况一．N≈翻锺辎测量位置(mn1)i0．1圆图3基本参数输入界面在基本参数输入界面需输入：(1)最大载荷；(2)滚子半径；(3)滚全部试验分成5组进行，第1组使用1#试件，第2组使用子有效接触长度；(4)实际测量点距离端部的位置。输入完毕，单