Влияние погрешностей круглости деталей подшипников на точность вращения цилиндрических роликоподшипников

Jul 12, 2023

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 6794 (2022) Цитировать эту статью

1414 Доступов

1 Цитаты

Подробности о метриках

Понимание влияния погрешностей круглости компонентов подшипника и количества роликов на точность вращения подшипников качения имеет решающее значение при проектировании высокоточных подшипников. Точность вращения собранного подшипника зависит от количества роликов и ошибок круглости компонентов подшипника. Предложена модель расчета точности вращения цилиндрического роликоподшипника; мы экспериментально проверили эффективность модели в прогнозировании радиального биения внутреннего кольца, предложенной в предыдущей статье этой серии. Мы стремились определить ключевые факторы, влияющие на точность вращения, изучая как влияние эффекта связи количества роликов, так и влияние ошибок круглости внутренней дорожки качения, внешней дорожки качения и роликов на ошибку движения. Модель и результаты помогут инженерам выбрать разумные производственные допуски для компонентов подшипников для достижения необходимой точности вращения.

Подшипники качения являются важными механическими деталями, обычно используемыми в сложных механизмах, таких как авиационные газовые турбины, прецизионные станки, диски и гироскопы. Точность вращения собранного подшипника напрямую влияет на точность работы механического оборудования1,2. В производстве динамическое действие и точность шпинделя станка всегда вносят некоторую степень погрешности в компоненты подшипников. Эта ошибка круглости является критическим фактором ошибки движения3 и должна быть изучена для дальнейшего повышения точности вращения роликовых подшипников.

Предыдущие исследования точности вращения подшипников качения в основном были сосредоточены на радиальном биении. Бхатея и др.4 предложили метод расчета биения полых роликоподшипников и изучили результирующие компоненты биения из-за геометрических и размерных ошибок в роликах и дорожках качения. Чен и др.5,6 предложили метод расчета радиального биения и распределения статической нагрузки цилиндрических роликоподшипников и проанализировали влияние ошибок круглости дорожек качения и разницы диаметров роликов на радиальное биение и нагрузку. распределение.

В предыдущих исследованиях этой серии Ю и др.7,8 предложили метод расчета радиального биения внутреннего кольца и проанализировали влияние ошибки формы внутренней дорожки качения и количества роликов на радиальное биение. цилиндрических роликоподшипников. Ю и др.9, Ли и др.10 и Лю и др.11 предложили метод расчета радиального биения наружного кольца с учетом ошибки круглости внешней дорожки качения и исследовали влияние ошибки круглости, количества роликов , и радиальный зазор по радиальному биению в цилиндрических роликоподшипниках. Ю и др.12 предложили и экспериментально проверили метод расчета орбиты центра наружного кольца с учетом геометрических ошибок компонентов подшипника.

Исследователи также изучили влияние геометрической ошибки компонента на неповторяющееся биение (NRRO) и орбиту оси вала. Ногучи и др.13,14,15,16,17 разработали метод расчета NRRO шарикоподшипников и теоретически исследовали влияние количества шариков и геометрической ошибки элемента на NRRO. Джанг и др.18 проанализировали влияние вязкоупругого демпфирования на NRRO шарикоподшипника. Лю и др.19 и Тада и др.20 предложили модели прогнозирования NRRO шарикоподшипника и проанализировали влияние волнистости внутренней канавки, внешней канавки, шариков и количества шариков на NRRO. Ма и др.21 предложили метод орбиты центра вала для сферических роликоподшипников и проанализировали влияние ошибок диаметра ролика на орбиту центра вала. Окамото и др.22 представили расчетную модель орбиты оси вала шарикоподшипника и исследовали влияние ошибки формы, количества шариков и ошибки диаметра шарика на орбиту оси вала.