载荷约束下圆柱滚子轴承旋转精度与内圈几何误差的关系

摘要

滚动轴承的旋转精度对设备轴系的回转性能起着至关重要的作用。滚动轴承旋转精度主要与轴承零件几何误差有关，而径向跳动是衡量滚动轴承旋转精度的一项重要指标。圆柱滚子轴承的旋转精度主要受轴承零件几何误差的影响，因此，研究圆柱滚子轴承在受载情况下零件几何误差与轴承旋转精度的关系具有重要的现实意义。
　　本文以圆柱滚子轴承为研究对象，根据圆柱滚子轴承各零件间的几何关系，推导出轴承几何协调方程，将几何协调方程与载荷平衡方程联立进行迭代求解，建立基于载荷平衡与几何协调共同作用下轴承旋转精度的数学仿真模型，并对仿真模型的正确性进行了验证。
　　通过轴承旋转精度的数学仿真模型研究了轴承内圈滚道尺寸误差与内圈径向跳动的关系，同时对不同滚子个数、径向游隙下轴承内圈滚道尺寸误差与内圈径向跳动的关系进行了研究。轴承在径向载荷作用下，圆柱滚子轴承其他结构参数不变时，增加轴承滚子个数会对轴承内圈径向跳动产生影响，轴承内圈径向跳动呈现出波动变化，且随着滚子个数增加内圈径向跳动波动范围变窄；圆柱滚子轴承内圈滚道尺寸误差对轴承内圈径向跳动的影响较小，当空载时轴承内圈径向跳动会随着内圈滚道尺寸误差的增大而以较小的量级减小。当轴承承受径向载荷时，内圈径向跳动会随着尺寸误差的增大而略有增加。
　　本文研究了内圈滚道圆度误差谐波幅值、谐波阶次与轴承内圈径向跳动的关系。探讨了圆柱滚子轴承滚子个数与内圈圆度误差耦合作用对内圈径向跳动的影响。轴承内圈滚道圆度误差对内圈径向跳动的影响较大，随着内圈滚道圆度误差幅值增大，轴承内圈径向跳动增大；当轴承径向载荷增大时，内圈径向跳动减小；随着内圈滚道圆度误差阶次的变化，轴承内圈径向跳动呈现出波动变化，轴承径向载荷越大，则内圈径向跳动波动程度越小；当圆柱滚子轴承滚子个数与内圈滚道圆度误差阶次呈整数倍时，内圈径向跳动最大。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究概况

1.3 课题来源及研究内容

第2章 圆柱滚子轴承几何误差特征分析

2.1 圆柱滚子轴承的几何误差特征

2.2 圆柱滚子轴承几何误差测量方法

2.3 圆柱滚子轴承旋转精度影响因素及测量方法

2.4 本章小结

第3章 圆柱滚子轴承旋转精度数学仿真模型的建立

3.1 圆柱滚子轴承结构及简化

3.2 圆柱滚子轴承仿真模型原理

3.3 轴承旋转精度数学仿真模型判据

3.4 圆柱滚子轴承数学仿真模型理论验证

3.5 本章小结

第4章 载荷约束下内圈滚道尺寸误差与轴承旋转精度的关系

4.1 轴承内圈滚道尺寸误差测量分析

4.2 空载时轴承内圈滚道尺寸误差对内圈径向跳动的影响

4.3 载荷约束下轴承内圈滚道尺寸误差对内圈径向跳动的影响

4.4 本章小结

第5章 载荷约束下内圈滚道圆度误差与轴承旋转精度的关系

5.1 轴承内圈滚道圆度误差测量分析

5.2 空载时内圈滚道圆度误差对内圈径向跳动的影响

5.3 载荷约束下内圈圆度误差对内圈径向跳动的影响

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间的研究成果