[发明专利]圆柱滚子轴承外圈径向跳动预测方法

说明书

本发明涉及圆柱滚子轴承外圈径向跳动预测方法，该方法包括如下步骤：获取圆柱滚子轴承参数；使外圈滚道转动一个设定步长角度；判断位于轴承上方的滚子；计算位于X轴上方的滚子与内圈滚道接触时的滚子圆心坐标；在X、Y轴方向移动外圈滚道，获知外圈滚道可移动区域内任意位置处滚子与外圈滚道的接触状态，根据预先设定的轴承稳态状态判据，找出外圈滚道的稳定位置，所述稳定位置的外圈在X方向及Y方向上位移的矢量和即为外圈转动一个设定角度时外圈径向跳动值。本发明可用于预测具有任意尺寸和圆度误差的轴承零件装配后的轴承旋转精度，为滚动轴承精度设计和预测提供方法支撑，对研制高精度滚动轴承产品具有积极作用，并可用于指导生产。

技术领域

本发明涉及圆柱滚子轴承旋转精度预测方法技术领域，提出一种圆柱滚子轴承外圈径向跳动预测方法。

背景技术

圆柱滚子轴承旋转精度预测方法是为了预测任意轴承元件尺寸误差和形状误差下轴承外圈径向跳动历程，同时获得轴承外圈径向跳动。

目前，轴承旋转精度是衡量轴承动态性能的关键参数，评价滚动轴承旋转精度的指标中包括轴承内圈径向跳动、外圈径向跳动和端面跳动等，这些评价指标只是单一数值，只能反映轴承一定的静态性能，并不能反映轴承旋转过程的动态特征，而轴承外圈径向跳动历程则能较好地呈现轴承外圈在旋转过程中旋转精度动态变化过程。现有的圆柱滚子轴承外圈径向跳动测量方法只能对加工的轴承零件组装后成套圆柱滚子轴承外圈径向跳动进行测量，获得轴承外圈径向跳动、端面跳动等单一数值评价指标，并不能根据已知或给定轴承元件尺寸误差和形状误差预测轴承元件组装后的轴承外圈径向跳动及其历程。

发明内容

本发明提供了一种圆柱滚子轴承外圈径向跳动预测方法，以解决如何在已知或给定轴承元件内圈滚道、外圈滚道和滚子表面尺寸误差和形状误差时预测出轴承元件组装后的轴承外圈径向跳动的问题。

为解决上述技术问题，本发明的圆柱滚子轴承外圈径向跳动预测方法包括：

1)获取圆柱滚子轴承参数：包括滚子直径、滚子个数、内圈滚道直径、外圈滚道直径、内圈滚道尺寸误差和圆度误差、外圈滚道尺寸误差和圆度误差、滚子尺寸误差和圆度误差、内外圈滚道和滚子廓形方程；

2)使外圈滚道转动一个设定步长角度；

3)以内圈滚道的圆心为原点，水平方向为X轴建立直角坐标系，判断位于X轴上方的滚子；

4)对于任意一个位于X轴上方的滚子，根据该滚子自传γ₁角度后滚子表面任一点的轮廓半径、内圈滚道上任一点的轮廓半径、滚子圆心到内圈滚道圆心的距离、内圈滚道上任一点与滚子圆心在圆周方向上的夹角及滚子在直角坐标系中所处的象限位置，计算滚子表面到内圈滚道表面的最短距离，使该滚子沿径向移动，直到滚子表面到内圈滚道表面的最短距离的绝对值小于收敛误差，即该滚子与内圈滚道接触，计算此时该滚子的圆心坐标；

5)在X、Y轴方向使外圈滚道移动一个预设步长，记录此时外圈滚道的位置；

6)根据步骤4)中计算得到的滚子的圆心坐标，计算滚子表面到外圈滚道表面的最短距离，进而判断在该外圈滚道的位置下是否有滚子与外圈滚道接触，若没有，返回步骤5)，否则，记录该外圈滚道的圆心坐标及滚子与外圈滚道的接触情况；

7)重复步骤5)～6)获知外圈滚道可移动区域内任意位置处外圈滚道的接触状态，根据预先设定的轴承稳态状态判据，找出外圈滚道的稳定位置，所述稳定位置的外圈在X方向及Y方向上位移的矢量和即为外圈转动一个步长角度时外圈径向跳动值。

根据步骤2)～7)获取外圈滚道不同旋转角度下的外圈径向跳动值，从而得到外圈径向跳动及其历程。

步骤4)中滚子自传γ₁角度后滚子表面一点A的轮廓半径的计算公式为：