[发明专利]轴承装配预紧量的计算方法

说明书

本发明提供一种轴承装配预紧量的计算方法，适用于变速箱锥轴承系统。方法包括：获取变速箱锥轴承系统的过盈参数，并根据过盈参数计算第一轴承的第一伸长量和第二轴承的第二伸长量；获取变速箱锥轴承系统的轴向参数，并根据轴向参数计算壳体组件与轴承组件之间的间隙值；获取第一轴承的第一预紧参数、第二轴承的第二预紧参数，根据第一预紧参数、第一伸长量、第二预紧参数、第二伸长量、间隙值确定轴承组件与壳体组件之间的预紧量。本方案可以更为精确的计算出轴承装配所需的预紧量。根据该预紧量选取合适的垫片，能够保证轴承组件可以在最优化的预紧力下工作，挖掘出轴承组件的全部工作潜力。延长了锥轴承和变速箱的使用寿命。

技术领域

本发明涉及锥轴承选垫技术领域，特别涉及一种轴承装配预紧量的计算方法。

背景技术

变速箱的输出轴一般采用两个配对的锥轴承予以支撑。锥轴承可承受较大的轴向力和径向力，性能优越。但是，变速箱在工作的过程中，温度会明显上升。变速箱的壳体和锥轴承的轴系会因温度上升而发生膨胀变形，从而会使得锥轴承与壳体之间产生间隙。为了弥补锥轴承与壳体之间的间隙，需要安装垫片给锥轴承一定的预紧量。合适的预紧量能使锥轴承有轴向的过盈量，可以提高锥轴承的寿命和精度，提高变速箱的寿命。而垫片的选择对预紧量有很大的影响。

现有的锥轴承在选择垫片的时候，考虑了锥轴承和壳体的在轴向和径向冷热变形关系、以及锥轴承和壳体在垫片预紧量下的轴向变形特点。具体的预紧量的计算方法具体可以参考以下公式：

其中，S表示预紧量，S₀表示理论上壳体深度与锥轴承两个外圈之间的间隙，即两个壳体深度之和与两个锥轴承外圈大端面之间距离的差值，S_A表示锥轴承的理论预紧量，S_T1表示因壳体和轴系在轴向因为膨胀系数不同造成的锥轴承和壳体之间轴向间隙的伸长量，S_T2表示因壳体和轴系在径向因为膨胀系数不同造成的变形、并最终转化到锥轴承和壳体之间轴向间隙的伸长量，S_K表示壳体和轴系在理论预紧量下发生的轴向变形。

但是，实验表明，经过上述方法确定出的预紧量较大，也意味着垫片厚度较大。锥轴承在预紧量过大的工况下工作，很容易失效，降低轴承的寿命。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中预紧量过大使得锥轴承容易失效，进而降低轴承和变速箱的使用寿命的问题。

为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种轴承装配预紧量的计算方法，适用于变速箱锥轴承系统；变速箱锥轴承系统包括：壳体组件，壳体组件第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体在壳体组件的轴向方向间隔设置；轴承组件，轴承组件包括第一轴承、第二轴承、以及轴体，第一轴承和第二轴承分别设置在轴体两端，轴承组件设置在第一壳体与第二壳体之间，且轴承组件的轴向方向与壳体组件的轴向方向重合；并且，轴承装配预紧量的计算方法包括以下步骤：

S1：获取变速箱锥轴承系统的过盈参数，并根据过盈参数计算第一轴承的第一伸长量和第二轴承的第二伸长量；

S2：获取变速箱锥轴承系统的轴向参数，并根据轴向参数计算壳体组件与轴承组件之间的间隙值；

S3：获取第一轴承的第一预紧参数、第二轴承的第二预紧参数，根据第一预紧参数、第一伸长量、第二预紧参数、第二伸长量、间隙值确定轴承组件与壳体组件之间的预紧量。

采用上述方案，考虑了因轴承组件和壳体组件之间的轴孔过盈量而发生的轴承组件的轴向伸长量，也即第一伸长量和第二伸长量，能够更为精确的计算出轴承装配所需的预紧量，由此，可以根据合适的预紧量选择合适的垫片，使得轴承组件和壳体组件能在较佳的预紧力下工作，轴承组件不容易失效，延长了轴承和变速箱的使用寿命。