本發(fā)明涉及軸承設計、制造，具體涉及一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法。

背景技術：

1、軸承作為關鍵的基礎零部件之一，在風電、高鐵、航空航天等設備中有著舉足輕重的作用。滾動軸承作為設備中關鍵的旋轉支承件，其精度直接決定設備的加工精度。精度是軸承的性能之一，是軸承制造過程中的一個重要參數，?它直接決定了軸承的性能、?壽命和可靠性。?選擇合適的精度等級對于確保設備的正常運行和高效性能至關重要。?特別是旋轉精度，是軸承在運轉過程中所能達到的精確程度，它反映了軸承在承受載荷和旋轉時的穩(wěn)定性和精度；

2、關于角接觸球軸承測量狀態(tài)下最大旋轉精度誤差及其控制方法、工作狀態(tài)下精度誤差變化規(guī)律及其控制方法很少有深入研究，目前只是通過圓度誤差來估算軸承旋轉精度，影響因素考慮不全面，也沒有考慮設備加工能力，而且，通過投入大量資金來提升軸承部件的加工精度進而提高軸承的精度方法對于大批量生產不適用。

技術實現思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，基于誤差疊加原理，通過圓度誤差、形位誤差等來估算軸承旋轉精度，影響因素考慮較全面，提高其旋轉精度預測的準確度。

2、本發(fā)明通過以下技術方案來實現：

3、本發(fā)明提供一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，包括以下步驟：

4、步驟一、分析誤差組成部分及影響因素，誤差組成部分及影響因素為外圈在徑向的形位誤差和軸向的形位誤差，內圈在徑向的形位誤差和軸向的形位誤差，外圈的圓度誤差和內圈的圓度誤差，球的表面形貌誤差；

5、步驟二、根據軸承幾何關系得到徑向游隙和軸向游隙，圓度誤差對徑向方向的影響是雙向的，對軸向方向的影響是單方向的，分別計算溝道圓度誤差對軸向跳動及徑向跳動的影響系數；

6、步驟三、根據圓度及形位誤差以及步驟二得到的影響系數，計算軸承內外圈在徑向和軸向的旋轉精度。

7、優(yōu)選的，步驟一中軸承旋轉精度誤差組成部分和影響因素可表示為：

8、kia（、、、）

9、sia（、、、）

10、kea（、、、）

11、sea（、、、）?；

12、其中為軸承內圈的徑向跳動，指內孔表面在內圈不同的角位置相對外圈一固定點間的最大與最小徑向距離之差；為軸承內圈軸向跳動，指在距內圈軸線的徑向距離等于內圈滾道接觸直徑一半處，內圈基準端面在內圈不同的角位置相對外圈一固定點間的最大與最小軸向距離之差；是軸承外圈徑向跳動；是軸承外圈軸向跳動。

13、優(yōu)選的，步驟二中根據軸承幾何關系可得：

14、；

15、其中為軸承外圈溝道直徑；為內圈溝道直徑；為球直徑；為內圈溝道曲率半徑；為外圈溝道曲率半徑；

16、輸入、、、、，從而計算溝道圓度誤差對軸向跳動及徑向跳動的影響系數。

17、優(yōu)選的，步驟二中溝道圓度誤差對徑向跳動影響系數為1；

18、圓度誤差對軸向跳動的影響系數為：

19、。

20、優(yōu)選的，步驟三中軸承內圈在徑向和軸向的旋轉精度數值計算公式分別為：

21、；

22、軸承外圈在徑向和軸向的旋轉精度數值計算公式分別為：

23、。

24、優(yōu)選的，還包括步驟四、對旋轉精度進行優(yōu)化控制，具體為：

25、根據已知的軸承的旋轉精度要求指標kia0、sia0、kea0、sea0以及根據優(yōu)化模型初選的、、、、、，在滿足設備加工能力用工序能力指數cp≥1的前提下，反復迭代優(yōu)化匹配，并選擇最優(yōu)偏差組，生產過程中，安裝最優(yōu)偏差組生產，即可得到滿足已知旋轉精度要求成品軸承。

26、優(yōu)選的，優(yōu)化模型公式為：

27、。

28、優(yōu)選的，還包括步驟五，當在滿足設備加工能力用工序能力指數cp≥1的前提下，反復迭代優(yōu)化匹配，如仍然無法滿足指標要求，選擇不同接觸角進行優(yōu)化。

29、優(yōu)選的，選擇不同接觸角進行優(yōu)化的具體方法為：再次計算溝道圓度誤差對軸向跳動及徑向跳動的影響系數，其中輸入的軸承外圈溝道直徑為根據優(yōu)化的接觸角計算得到的數值，其余參數及步驟不變，直至優(yōu)化至符合目標精度的成品旋轉精度。

30、本發(fā)明的有益效果在于：

31、（1）本發(fā)明通過圓度誤差、形位誤差等來估算軸承旋轉精度，影響因素考慮較全面；

32、（2）本發(fā)明還考慮設備加工能力，建立角接觸球軸承旋轉精度誤差預測及優(yōu)化模型，這樣能經濟、高效的實現角接觸球軸承的旋轉精度精確控制；

33、（3）本發(fā)明也可以根據主機設備對配套軸承的旋轉精度指標要求，確定合適的接觸角，此旋轉精度預測和優(yōu)化模型可以經濟、高效滿足實際生產需求。

技術特征：

1.一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：步驟一中軸承旋轉精度誤差組成部分和影響因素可表示為：

3.根據權利要求1所述的一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：步驟二中根據軸承幾何關系可得：

4.根據權利要求3所述的一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：步驟二中溝道圓度誤差對徑向跳動影響系數為1；

5.根據權利要求1所述的一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：步驟三中軸承內圈在徑向和軸向的旋轉精度數值計算公式分別為：

6.根據權利要求1所述的一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：還包括步驟四，對旋轉精度進行優(yōu)化控制，具體為：

7.根據權利要求6所述的一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：優(yōu)化模型公式為：

8.根據權利要求6所述的一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：還包括步驟五，當在滿足設備加工能力用工序能力指數cp≥1的前提下，反復迭代優(yōu)化匹配，如仍然無法滿足指標要求，選擇不同接觸角進行優(yōu)化。

9.根據權利要求8所述的一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，其特征在于：選擇不同接觸角進行優(yōu)化的具體方法為：再次計算偏差影響系數，其中輸入的軸承外圈溝道直徑為根據優(yōu)化的接觸角計算得到的數值，其余參數及步驟不變，直至優(yōu)化至符合目標精度的成品旋轉精度。

技術總結
本發(fā)明公開一種角接觸球軸承旋轉精度精確預測方法，屬于角接觸球軸承旋轉精度預測方法技術領域，方法為：步驟一、分析誤差組成部分及影響因素，分別為外圈在徑向的形位誤差和軸向的形位誤差，內圈在徑向的形位誤差和軸向的形位誤差，外圈的圓度誤差和內圈的圓度誤差，球的表面形貌誤差；步驟二、根據軸承幾何關系得到徑向游隙和軸向游隙，分別計算溝道圓度誤差對軸向跳動及徑向跳動的影響系數；步驟三、根據圓度及形位誤差以及步驟二得到的影響系數，計算軸承內外圈在徑向和軸向的旋轉精度。本發(fā)明基于誤差疊加原理，考慮設備加工能力建立角接觸球軸承旋轉精度誤差預測及優(yōu)化模型，通過該模型進行軸承旋轉精度精確預測和優(yōu)化控制。

技術研發(fā)人員：王東峰,王虎強,謝要賓,李建東,李勝偉,崔旋,蘇兆力
受保護的技術使用者：洛陽軸研科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6