一种满装轴承圆周间隙的设计方法和轴承与流程

本发明涉及轴承的，特别是涉及一种满装轴承圆周间隙的设计方法和轴承。

背景技术：

1、满装轴承是一种特殊设计的轴承，其主要特点是轴承内部填充了大量的滚动体，如圆柱滚子或轴承钢球，而没有使用保持架来分隔滚动体。这种结构使得轴承在承受重载荷时表现出极高的承载能力，尤其是在周向方向上可以布设更多滚动体。

2、现有的满装轴承在受载工况下，受载的滚动体与滚道接触点发生变化，而接触点的变化会导致滚动体的速度不同，速度不同是导致滚动体碰撞、对磨的根本原因，进而影响到轴承的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种满装轴承圆周间隙的设计方法和轴承，用以解决现有满装轴承存在的滚动体碰撞、对磨导致轴承寿命受到严重影响的问题。

2、根据本发明的第一方面，提出了一种满装轴承圆周间隙的设计方法，该方法包括以下步骤：

3、s1：确定所述滚动体与内圈滚道的接触状态，所述滚动体与内圈滚道的接触状态包括沟底和非沟底接触状态，在这两种状态下，所述滚动体中心点的公转速度分别为v1和v2，其中，所述公转速度v1是滚动体与内圈滚道沟底接触时，内圈、外圈接触点线速度的平均值，所述公转速度v2是滚动体与内圈滚道非沟底接触时，内圈、外圈接触点线速度的平均值；

4、s2：根据公转速度v1和v2及其速度差和追及碰撞距离，确定两相邻的滚动体之间的周向间隙临界值其中，sa表示轴承节圆在受载区的长度；

5、s3：满装轴承的圆周总间隙l设置为l>δlz受载，其中，z受载表示处于受载区的滚动体数量。通过控制该设计方法获得的圆周总间隙，可以有效减少滚动体之间的碰撞和对磨，进而使得轴承的寿命得到明显提升。

6、优选的，s1中公转速度v1和v2的具体计算方式为：

7、其中，滚动体在内圈滚道最低接触点的线速度滚动体在内圈滚道最高接触点的线速度dm表示轴承的节圆直径，dw表示滚动体的直径，β表示接触角，n表示轴承转速。凭借滚动体在内圈滚道的最高、最低点的线速度可确定其在沟底与非沟底时的公转速度。

8、进一步优选的，对于对数螺旋线滚道的轴承，最大接触角的范围取自0-25°的范围内。

9、进一步优选的，对于非对数螺旋线滚道的轴承，最大接触角的范围取自25-60°的范围内。

10、进一步优选的，s2中的滚动体之间的周向间隙临界值δl的具体计算公式为：其中，

11、优选的，s3中具体包括：响应于满装轴承的滚动体数目为偶数时，响应于满装轴承的滚动体数目为奇数时，其中，z为满装轴承的滚动体总数。

12、进一步优选的，满装轴承的滚动体总数凭借该公式可以确定满装轴承的最大滚子数。

13、优选的，满装轴承的内圈和外圈在径向载荷方向上发生相对位移δr，第i个滚动体与内、外圈之间总的位移量为δi＝δrcosθi，θi为第i个滚动体和轴心的连线与径向载荷的夹角，受载区的极限角度为±90°。通过该特征可以确定最多只有半圈滚动体同时受载。

14、优选的，满装轴承为受径向载荷的满装滚动轴承。

15、根据本发明的第二方面，提出了一种轴承，利用如上述设计方法设计而成。

16、本发明基于轴承的运动学分析，提出了一种满装轴承圆周间隙的设计方法，在稳定状态下，可计算出防止轴承滚动体碰撞的最小间距。采用本申请提出的圆周间隙设计方法设计而成的轴承，在磨痕、平均温度、热平衡温度和温升方面表现出显著的改善，从而有效减少了滚动体之间的碰撞、对磨等问题。

技术特征：

1.一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于：所述s1中所述公转速度v1和v2的具体计算方式为：

3.根据权利要求2所述的一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于：对于对数螺旋线滚道的轴承，最大接触角的范围取自0-25°的范围内。

4.根据权利要求2所述的一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于：对于非对数螺旋线滚道的轴承，最大接触角的范围取自25-60°的范围内。

5.根据权利要求2所述的一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于：所述s2中的所述滚动体之间的周向间隙临界值δl的具体计算公式为：其中，

6.根据权利要求1所述的一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于：所述s3中具体包括：响应于所述满装轴承的滚动体数目为偶数时，响应于所述满装轴承的滚动体数目为奇数时，其中，z为所述满装轴承的滚动体总数。

7.根据权利要求6所述的一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于：所述满装轴承的滚动体总数

8.根据权利要求1所述的一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于，所述满装轴承的内圈和外圈在径向载荷方向上发生相对位移δr，第i个滚动体与内、外圈之间总的位移量为δi＝δrcosθi，θi为第i个滚动体和轴心的连线与所述径向载荷的夹角，受载区的极限角度为±90°。

9.根据权利要求1所述的一种满装轴承圆周间隙的设计方法，其特征在于，所述满装轴承为受径向载荷的满装滚动轴承。

10.一种轴承，其特征在于，利用如权利要求1-9中任一项所述的方法设计而成。

技术总结本发明公开了一种满装轴承圆周间隙的设计方法，确定滚动体与内圈滚道的接触状态，滚动体与内圈滚道的接触状态包括沟底和非沟底接触状态，两种状态下，滚动体中心点的公转速度分别为v<subgt;1</subgt;和v<subgt;2</subgt;，v<subgt;1</subgt;是滚动体与内圈滚道沟底接触时，内圈、外圈接触点线速度的平均值，v<subgt;2</subgt;是滚动体与内圈滚道非沟底接触时，内圈、外圈接触点线速度的平均值；根据公转速度v<subgt;1</subgt;和v<subgt;2</subgt;及其速度差和追及碰撞距离，确定两相邻的滚动体之间的周向间隙临界值ΔL；满装轴承的圆周总间隙L设置为L＞ΔLZ<subgt;受载</subgt;，其中，Z<subgt;受载</subgt;表示受载的滚动体数量。本发明的设计方法的轴承在磨痕、平均温度、热平衡温度和温升方面表现出显著的改善，从而有效减少了滚动体之间的碰撞、对磨等问题。技术研发人员：许涛,赵晓峰,许茜倩受保护的技术使用者：传孚科技（厦门）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2