【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法、裝置及存儲介質，屬于商用車輪轂軸承設計。
技術介紹
1、商用車輪轂軸承多選用圓錐滾子軸承，在重載下，滾子和擋邊的接觸處產生滑動摩擦，直接影響到輪轂軸承接觸應力和摩擦力矩。國內外對圓錐滾子軸承擋邊接觸情況進行了詳細的分析，并以此來開發新的產品，用來應對重載下滾子軸承長壽命、低摩擦力矩的要求。但是目前的研究主要集中在單個圓錐滾子軸承擋邊接觸分析，對雙列圓錐滾子軸承擋邊接觸分析，特別是失效分析研究較少。因此，現有技術中亟需一種能夠多方面分析雙列圓錐滾子軸承大端面與擋邊接觸情況以及能夠判斷大端面與擋邊接觸失效的方法。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是，克服現有技術缺陷，提供一種輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法、裝置及存儲介質，能夠有效對雙列圓錐滾子軸承擋邊接觸分析，實現大端面與擋邊接觸失效的判定。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為：
3、第一方面，本專利技術提供一種輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，包括以下步驟：
4、在軸承受到外載荷作用下，以滾子為分析對象建立滾子的靜力平衡方程，以及以軸承整體為分析對象建立軸承的靜力平衡方程；
5、對軸承的靜力平衡方程進行求解得到滾子與外滾道的接觸力，再將滾子與外滾道的接觸力代入到滾子的靜力平衡方程中得到滾子大端面與擋邊的接觸力；
6、根據軸承幾何關系，求出擋邊與滾道母線的交點和滾子大端面
7、根據擋邊與滾道母線的交點和滾子大端面與擋邊交點之間的距離、接觸橢圓半軸寬和已知的油溝越程槽尺寸三者之間的關系來第一次判斷接觸是否失效；
8、根據滾子大端面與擋邊的接觸力求出接觸橢圓的中心點最大接觸應力，再計算接觸橢圓的中心點最大接觸應力與滾子大端面與擋邊的相對滑動速度的乘積值，用乘積值來第二次判斷接觸是否失效；
9、若同時滿足第一次判斷接觸不失效且第二次判斷接觸不失效，則最終判斷輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸不失效，否則最終判斷輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效。
10、所述以滾子為分析對象建立滾子的靜力平衡方程具體為：
11、??????????????（1），
12、分別代表滾子與外滾道、內滾道及擋邊的接觸力，代表在徑向方向上的分力，分別代表滾子與外滾道、內滾道及擋邊的接觸角；
13、已知外滾道與滾子法向接觸載荷，得到：
14、???????????????????????（2）。
15、所述以軸承整體為分析對象建立軸承的靜力平衡方程具體為：
16、設輪轂軸承為雙列圓錐滾子軸承，將兩列軸承的內圈和外圈分別視為一個整體，且外圈固定，再將內圈相對于外圈整體位移定義為徑向位移、軸向位移以及角位移；
17、將內圈與滾子視為一個整體，對第一列軸承進行分析，在外力作用下，由幾何關系可以得到外圈法向位移量：
18、?????????????????????????????（3），
19、根據幾何關系，第j個滾子處，軸承外圈的徑向位移，其中是滾子的方位角，第j個滾子的方位角，代表滾子個數，第j個滾子軸向位移，所以第j個滾子處軸承外圈之間的法向位移量為：
20、?????????????????????????（4），
21、第j個滾子與外滾道的接觸力在徑向和軸向上的分量分別為：
22、???????????????????????????????（5），
23、???????????????????????????????????（6），
24、其中，代表第j個滾子與外滾道接觸的法向接觸力；
25、設滾子中心到成對軸承中心o的距離為r，它在徑向和軸向的投影分別為r1和r2，則在第j個滾子處產生的內外套圈的相對轉角為：
26、????????????????????????????????????（7），
27、由于角位移而產生的徑向位移分量和軸向位移分量分別為：
28、????????????????????（8），
29、其中代表為軸承中心節圓直徑；
30、所以第j個滾子處的總徑向位移為：
31、????????????????????????????（9），
32、如果施加了軸向預負荷f0，則軸向預變形可按式（10）計算。
33、??????????????????????????（10），
34、此時，總的軸向位移為：
35、????????????????（11），
36、其中，代表剛度系數，
37、???????????????????????????（12），
38、其中，為滾子的有效長度，為滾子平均直徑；
39、第j個滾子處的法向位移量為：
40、???????????????????????（13），
41、再將各個滾子的軸向力和徑向力疊加，就能得到第一列軸承整體所受到的軸向力fa和徑向力fr，
42、??????????????????????????????????（14），
43、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mi>f</mi><mi>a</mi></msub><mi>=</mi><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>j</mi><mi>=</mi><mn>1</mn></mrow><mi>z</mi></munderover><mrow><mo>[</mo><mrow><msub><mi>q</mi><mi>ej</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>α</mi><mi>e</mi></msub></mrow><mo>]</mo></mrow></msty本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述滾子的靜力平衡方程具體為：
3.根據權利要求2所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述軸承的靜力平衡方程通過以下步驟建立：
4.根據權利要求3所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述對軸承的靜力平衡方程進行求解得到滾子與外滾道的接觸力具體為：將已知的軸向載荷、徑向載荷和力矩代入式（20）的非線性方程中，通過采用MATLAB程序求解得到求解得出各個滾子的法向位移量，最后求解到滾子與外滾道的接觸力。
5.根據權利要求4所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述根據軸承幾何關系，求出擋邊與滾道母線的交點和滾子大端面與擋邊交點之間的距離具體為：
6.根據權利要求5所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述根據赫茲接觸理論和軸承幾何關系計算得到接觸橢圓半軸寬和滾子大端面與擋邊的相對滑
7.根據權利要求6所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述根據擋邊與滾道母線的交點和滾子大端面與擋邊交點之間的距離、接觸橢圓半軸寬和已知的油溝越程槽尺寸三者之間的關系來第一次判斷接觸是否失效具體為：
8.根據權利要求7所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述再計算接觸橢圓的中心點最大接觸應力與滾子大端面與擋邊的相對滑動速度的乘積值，用乘積值來第二次判斷接觸是否失效具體為：
9.一種輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷裝置，其特征在于：包括；
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序/指令，其特征在于：該計算機程序/指令被處理器執行時，實現權利要求1-8中任一所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述滾子的靜力平衡方程具體為：
3.根據權利要求2所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述軸承的靜力平衡方程通過以下步驟建立：
4.根據權利要求3所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述對軸承的靜力平衡方程進行求解得到滾子與外滾道的接觸力具體為：將已知的軸向載荷、徑向載荷和力矩代入式（20）的非線性方程中，通過采用matlab程序求解得到求解得出各個滾子的法向位移量，最后求解到滾子與外滾道的接觸力。
5.根據權利要求4所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其特征在于：所述根據軸承幾何關系，求出擋邊與滾道母線的交點和滾子大端面與擋邊交點之間的距離具體為：
6.根據權利要求5所述的輪轂軸承滾子大端面與擋邊接觸失效判斷方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周瑞虎，李亞斯，郭平，曾志鵬，
申請(專利權)人：湖北文理學院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。