滚道椭圆度对轴承疲劳寿命的影响
2013-07-21罗天宇罗继伟
轴承 2013年12期
罗天宇 ,罗继伟
(1.河南科技大学 机电工程学院,河南 洛阳 471003;2.洛阳轴研科技股份有限公司, 河南 洛阳 471039)
在轴承套圈的冷、热加工以及轴承的安装配合过程中,套圈的变形是不可避免的。变形会使滚道直径在圆周方向产生偏差,影响滚动体的载荷分布,从而影响轴承的使用寿命。作为特例,文中将分析滚道椭圆度对轴承寿命的影响,并提出对滚道椭圆度控制的要求。
1 包络圆与椭圆之间的径向间隙
设轴承外滚道为椭圆,其长、短半轴分别为a和b;内滚道为圆形,滚动体附着于内滚道,滚动体外包络圆半径为b。在刚性套圈及零游隙假设下,分别考虑纯径向载荷作用于长轴和短轴方向的2种典型情况,如图1所示。
1.1 径向载荷作用于椭圆滚道长轴方向
当径向载荷作用于长轴方向(图1a),此时椭圆的参数方程为[1]

(1)

(a)沿长轴接触 (b)沿短轴接触
位置角φ和参数θ的关系为
式中:κ为椭圆参数,κ=b/a。定义椭圆度λ=1/κ=a/b,λ越接近于1,椭圆越趋近于圆;λ越大,椭圆越扁平。则
θ=arctan(λtanφ)。
(2)
在位置角φ处,包络圆与椭圆之间的径向间距Δφ为
(3)
1.2 径向载荷作用于椭圆滚道短轴方向
当径向载荷作用于短轴方向(图1b),此时椭圆的参数方程为

(4)
位置角φ和参数θ的关系为
θ=arctan(κtanφ) 。
(5)
在位置角φ处,包络圆与椭圆之间的径向间距Δφ为

(6)
2 接触位移与接触载荷
设外圈固定,轴承接触角为零。在径向载荷Fr作用下,内圈的径向位移为δr,则φ角处的径向接触位移为[2]
δφ=δrcosφ-Δφ。
给予手术方法进行治疗,在对患者的病情全面评估、明确手术适应症和禁忌症后,实施手术治疗,注意制定一个合理的手术方案,手术方式包括抗旋型股骨近端髓内钉、动力髋螺钉、空心加压螺钉、人工股骨头置换、全髋关节置换等。……
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