(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210640747.8 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 洛阳轴承研究所有限公司 地址 471000 河南省洛阳市涧西区科技工 业园轴研大道一 号 (72)发明人 王东峰　王智勇　张浩洋　杨明奇　 马明阳　孟思远　 (74)专利代理 机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 专利代理师 吴敏 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种滚动轴承的优化设计方法 (57)摘要 本发明提供了一种滚动轴承的优化设计方 法， 属于轴承设计精度控制技术领域。 在轴承加 工时， 若要将轴承宽度、 轴承高度的加工偏差加 工至较小的范围， 以满足设计需求， 对加工设备 的要求较高， 导致成本增加。 本发明根据轴承参 数对轴承宽度和轴承高度影 响的灵敏度不同， 并 结合轴承参数实际加工出的加工偏差以及加工 设备对轴承参数的加工能力进行综合判断， 选择 对轴承宽度影 响最大， 并且轴承参数实际加工出 的加工偏差与加工设备能够加工出的选取公差 之间差距较大时对应的轴承参数进行调整， 从而 提高加工效率， 缩短加工所需时间， 降低加工成 本。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 115238402 A 2022.10.25 CN 115238402 A 1.一种滚动轴承的优化设计方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 在加工设备对轴承加工的过程中， 获取轴承参数及对应轴承参数的加工偏差， 并根 据轴承参数及 对应轴承参数的加工偏差计算轴承的设计精度， 所述设计精度包括宽度 精度 和高度精度中的至少一个； 所述宽度精度指轴承在加工时轴承宽度的加工偏差， 所述高度 精度指轴承在加工时轴承高度的加工偏差； S2、 若所述设计精度 未达到预设的设计精度要求， 则根据获取的灵敏度进行判断； 所述 灵敏度指轴承参数对设计精度的影响程度； S3、 还获取加工设备在加工轴承时对不同轴承参数加工的工序能力指数以及对应各工 序能力指数 的选取公差， 并通过加工设备对满足如下条件的至少一个轴承参数进行调整， 所述条件包括： 灵敏度的绝对值大于对应设计精度的设定阈值， 并且轴承参数 的加工偏差 与对应轴承参数的选取公差之间的差距大于 设定系数； 在调整时， 选择工序能力指数大于1 时对应的最小选取公差进行调整； S4、 根据调整后的轴承参数和对应轴承参数的加工偏差， 重新计算轴承的设计精度， 并 重复步骤S2 ‑S3， 直到轴承的设计精度达 到预设的设计精度要求。 2.根据权利要求1所述的滚动轴 承的优化设计方法， 其特征在于， 当轴 承为单列角接触 球轴承时， 所述设计精度包括宽度精度， 所述轴承参 数包括内圈沟位置ai、 外圈沟位置ae、 内 圈沟曲率半径ri、 外圈沟曲率半径re、 内圈沟道直径di、 外圈沟道直径de及钢球直径dw， 轴承 参数与轴承宽度T1之间的数 学关系式表示 为： 根据轴承参数与轴承宽度T1之间的数学关系式以及对应各轴承参数的加工偏差， 通过 如下公式计算宽度精度ΔT1： 式中， 表示求偏导数， | ·|表示求绝对值， Δai为内圈沟位置的加工偏差， Δae为外圈 沟位置的加工偏差， Δri为内圈沟曲率半径 的加工偏差， Δre为外圈沟曲率半径 的加工偏 差， Δdi为内圈沟道直径的加 工偏差， Δ de为外圈沟道直径的加 工偏差， Δ dw为钢球直径的 加工偏差 。 3.根据权利要求2所述的滚动轴 承的优化设计方法， 其特征在于， 通过将轴承参数与轴 承宽度之 间的数学关系式分别对 各轴承参数求偏导数， 从而得到各轴承参数对轴承宽度T1 影响的灵敏度。 4.根据权利要求1所述的滚动轴 承的优化设计方法， 其特征在于， 当轴 承为双列角接触 球轴承时， 所述设计精度包括宽度精度和/或高度精度， 所述轴承参数包括内圈沟位置Ai、 外圈沟位置Ae、 内圈沟曲率半径Ri、 外圈沟曲率半径Re、 内圈沟道直径Di、 外圈沟道直径De及 钢球直径Dw， 轴承参数与轴承宽度T之间的数 学关系式表示 为： 根据轴承参数与轴承宽度T之间的数学关系式以及对应各轴承参数的加工偏差， 通过权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115238402 A 2如下公式计算宽度精度ΔT： 轴承参数与轴承高度H之间的数 学关系式表示 为： 根据轴承参数与轴承高度H之间的数学关系式以及对应各轴承参数的加工偏差， 通过 如下公式计算高度精度Δ H： 式中， 表示求偏导数， ΔAi为内圈沟位置的加工偏差， ΔAe为外圈沟位置的加工偏差， ΔRi为内圈沟曲率半径的加工偏差， ΔRe为外圈沟曲率半径的加工偏 差， ΔDi为内圈沟道 直 径的加工偏差， ΔDe为外圈沟道直径的加工偏差， ΔDw为钢球直径的加工偏差 。 5.根据权利要求4所述的滚动轴 承的优化设计方法， 其特征在于， 通过将轴承参数与轴 承宽度之间的数学关系式分别对各轴承参数求偏导数， 从而得到各轴承参数对轴承宽度T 影响的灵敏度； 通过将轴承参数与轴承高度之间的数学关系式分别对各轴承参数求偏导 数， 从而得到各轴承参数对轴承高度H影响的灵敏度。 6.根据权利 要求1、 2或4所述的滚动轴承的优化设计方法， 其特征在于， 步骤S3中， 对于 满足条件的轴承参数， 选择灵敏度的绝对值 最大时对应的轴承参数进行调整。 7.根据权利要求1所述的滚动轴承的优化设计方法， 其特征在于， 步骤S3中， 通过计算 轴承参数的加工偏差与对应轴承参数的选取公差的比值作为所述差距， 或者计算轴承参数 的加工偏差与对应轴承参数的选取公差的差值， 再将该差值与对应轴承参数的选取公差的 比值作为所述差距。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115238402 A 3