ISSN1000 3762 CN41 1148/TH
轴承2017年4期 Bearing 2017,No.4
【产品设计与应用
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DOI:10. 19533/j. issn1000 3762.2017.04.001
负游隙四点接触球轴承的摩擦力矩计算
韩涛1.2,3，孙立才1,2.3，岳纪东1,23,李泽强1,2,3
（1.洛阳轴研科技股份有限公司，河南洛阳471039;2.河南省高性能轴承技术重点实验室，河南
南洛阳471039；
3.滚动轴承产业技术创新战略联盟，河南洛阳471039）
摘要：对四点接触球轴承的内部几何关系进行分析，得到负游隙的计算方法，同时分析负游隙状态下套圈变形对球与沟道间接触载荷的影响，最后根据能量守恒定律得到摩擦力矩的分析计算方法。为对该方法进行验证，以空载状态下的薄壁四点接触球轴承QJ1830为例进行了摩擦力矩试验，结果表明：游隙越小，摩擦力矩的理论
计算值与实测值的误差越小，当游隙小于-6μm时，误差小于30%。关键词：四点接触球轴承；负游隙；摩擦力矩
中图分类号：TH133.33*1
文献标志码：B
文章编号：10003762(2017)04000104
ResearchonFrictionalTorqueofFourPointContactBallBearings
Han Tao',2.3,Sun Licai'.2,3, Yue Jidong'-2,3, Li Zeqiang'.2,3
(1. Luoyang Bearing Science & Technology Co. , Lid. , Luoyang 471039, China;2. Henan Key Laboratory of High Performance Bearing Technology, Luoyang 471039, China;3. Strategic Alliance for Technology Innovation in Rolling
Bearing Industry, Luoyang 471039, China)
Abstract: The geometric structure of four point contact ball bearings is analyzed, and the calculation method is de-duced for key parameters of the bearings with negative clearance, as well as the influence of ring deformation the con-tact load between steel ball and ring groove are analyzed. Finally, the calculation model of the friction torque is ob tained according to the law of conservation of energy. In order to validate the model, friction torque experiment of thin section QJ1830 four point contact ball bearing is carried out at no load condition, and the theoretical friction torque is compared with the measured value. The results show that when the clearance is small, the friction torque of the calcu lated value and the measured value of the error is small. When clearance is less than 6 microns, the error is less than 30%
Key words: four point contact ball bearing; negative clearance; frictional torque
负游隙四点接触球轴承与成对预紧角接触球轴承在性能上具有相似性，能同时承受轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩，可消除轴承内部游隙，从而减小承受载荷时的变形，提高刚度，并降低轴承的体积和重量，故将该类轴承应用到航天执行机构中，能够使部件更加紧漆、轻便。在航天高真空环境条件下，该类轴承采用固体润滑方式，轴承摩擦力矩较大，故应精确控制轴承的摩擦力矩。
负游隙理论计算方法 1
轴承径向游隙仪只能测量正游隙，四点接触
收稿日期：2016-09-26；修回日期：2016-11-15 万方数据
球轴承的负游隙不能通过仪器直接测得，只能先通过装配小尺寸球使轴承处于正游隙状态进行测量，然后通过调整球径，根据理论模型计算出所需负游隙。因此合套后轴承的摩擦力矩和刚度等指标在很大程度上受限于模型的准确度。
假定轴承内外圈的垫片角均为β，采用小尺寸试配球时通过测量得到径向游隙为G.，而最终装配用球与试配用球的直径差为AD.，则装配这2 种球引起轴承径向游隙的变化如图1所示，其变化量为
G,=2AD,cosβ, 则轴承理论径向游隙为
G, = G, - AG,
(1)(2)