一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車轉(zhuǎn)向器用深溝球軸承優(yōu)化方法，包括優(yōu)化溝曲率半徑系數(shù)，在預定軸承尺寸精度、預定軸承的振動精度、預定徑向游隙、預定軸向游隙下，計算在預定條件下汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承溝曲率半徑系數(shù)；對套圈進行超精研加工；經(jīng)計算分析，得出：外圈滾道曲率半徑系數(shù)為：fe=0.51；內(nèi)圈滾道曲率半徑系數(shù)為：fi=0.51。上述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，提高整個系統(tǒng)使用壽命、降低振動以及降低噪聲，保證汽車的安全性、靈活性和舒適性。
【專利說明】
一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及軸承設(shè)計領(lǐng)域，尤其是一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前部分車型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上一般使用常規(guī)深溝球軸承進行支撐，但這種軸承在實際長期使用過程中，會出現(xiàn)套圈溝道以及鋼球磨損的現(xiàn)象，竟而導致軸承有較大徑向和軸向游隙，運轉(zhuǎn)過程中會發(fā)生較大的軸向竄動、高噪聲等問題，最終影響整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，無法滿足客戶更高要求。
[0003]隨著汽車行業(yè)快速發(fā)展，用戶和廠家對汽車性能要求越來越高，特別是汽車電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)軸承，必須滿足低噪音、低振動、高壽命等性能要求。針對這些苛刻的要求，本公司對目前現(xiàn)有的深溝球軸承套圈進行優(yōu)化設(shè)計，并且內(nèi)外圈、鋼球、保持器以及潤滑脂等各零部件都提出更高的嚴格標準，使軸承的各零部件的研發(fā)和生產(chǎn)工作達到了國內(nèi)先進水平，在此基礎(chǔ)上來實現(xiàn)和滿足汽車對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更高的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]發(fā)明的目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，以解決游隙過大、軸向竄動、高噪聲的問題。
[0005]技術(shù)方案:為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開了一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，包括優(yōu)化溝曲率半徑系數(shù)，在預定軸承尺寸精度、預定軸承的振動精度、預定徑向游隙、預定軸向游隙下，計算在預定條件下汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承溝曲率半徑系數(shù);對套圈進行超精研加工；
軸承溝曲率半徑滿足公式如下:
R=f*Dw
其中:R為軸承溝曲率半徑，f為溝曲率半徑系數(shù)，Dw為鋼球半徑；
a、根據(jù)軸承的徑向游隙和軸向游隙的數(shù)值，來確定套圈的溝曲率大小范圍；
b、鋼球大小是固定的，由此得出溝曲率半徑系數(shù)f的初步范圍；
c、f增大，軸承套圈和球的密合度減小，接觸面積減小，軸承摩擦力矩減小，但接觸應(yīng)力增大，載荷能力下降，f減小，則結(jié)果相反;在步驟b得到的f的范圍中，盡量減小接觸應(yīng)力，并兼顧摩擦力矩，取得一個最優(yōu)值；
d、根據(jù)以上條件進行計算分析，得出:
外圈滾道曲率半徑系數(shù)為:fe=0.51;
內(nèi)圈滾道曲率半徑系數(shù)為:fi=0.51。
[0006]上述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，徑向游隙符合《GB-T4604-2006滾動軸承徑向游隙》CO基本組游隙，軸向游隙<0.14mm。
[0007]溝道曲率半徑減小，內(nèi)外圈和球的密合度增大，接觸面積增大，接觸應(yīng)力減小，載荷能力提尚。
[0008]上述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，所述的套圈超精研加工包括，滾道的精磨由原來的金剛筆圓弧修整改進為金鋼滾輪修整，金鋼滾輪內(nèi)嵌金剛石顆粒，與砂輪同步轉(zhuǎn)動，滾道的超精加工關(guān)注點由原先的溝底B點改進為兩個工作A點。
[0009]套圈的超精研加工有效地減少圓形偏差，改善滾道母線的直線性，去除磨削變質(zhì)層，降低表面粗糙度值，使表面具有殘余的壓應(yīng)力，在加工表面形成紋路均勻細膩、較理想的交叉紋路，使工作接觸支承面積增大。
[0010]優(yōu)化軸承圈套的曲率半徑系數(shù)，選用合理的套圈溝道曲率，降低軸承套圈溝道的磨損，以此來減少深溝球軸承在汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中軸向和徑向竄動量和裝配空間，以滿足汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)靈活性要求;在套圈加工方面，采用超精研技術(shù)，提升鋼球滾道，以此來減少鋼球滾道的磨損，最終實現(xiàn)提高軸承壽命以及汽車轉(zhuǎn)向器的靈活性。
[0011]上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明所述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，提高整個系統(tǒng)使用壽命、降低振動以及降低噪聲，保證汽車的安全性、靈活性和舒適性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述的一種汽車轉(zhuǎn)向器深溝球軸承結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明所述的一種汽車轉(zhuǎn)向器深溝球軸承外圈溝道曲率半徑局部放大圖。
[0014]圖3為本發(fā)明所述的一種汽車轉(zhuǎn)向器深溝球軸承內(nèi)圈溝道曲率半徑局部放大圖。
[0015]圖中:卜外圈，2-內(nèi)圈，3-鋼球，4-保持器，5-防塵蓋，6-鉚釘。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明【具體實施方式】進行詳細的描述。
[0017]本發(fā)明公開了一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，包括優(yōu)化溝曲率半徑系數(shù)，在預定軸承尺寸精度、預定軸承的振動精度、預定徑向游隙、預定軸向游隙下，計算在預定條件下汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承溝曲率半徑系數(shù);對套圈進行超精研加工；
軸承溝曲率半徑滿足公式如下:
R=f*Dw
其中:R為軸承溝曲率半徑，f為溝曲率半徑系數(shù)，Dw為鋼球半徑；
a、根據(jù)軸承的徑向游隙和軸向游隙的數(shù)值，來確定套圈的溝曲率大小范圍；
b、鋼球大小是固定的，由此得出溝曲率半徑系數(shù)f的初步范圍；
c、f增大，軸承套圈和球的密合度減小，接觸面積減小，軸承摩擦力矩減小，但接觸應(yīng)力增大，載荷能力下降，f減小，則結(jié)果相反;在步驟b得到的f的范圍中，盡量減小接觸應(yīng)力，并兼顧摩擦力矩，取得一個最優(yōu)值；
d、根據(jù)以上條件進行計算分析，得出:
外圈滾道曲率半徑系數(shù)為:fe=0.51;
內(nèi)圈滾道曲率半徑系數(shù)為:fi=0.51。
[0018]優(yōu)選的，上述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，徑向游隙符合((GB-T4604-2006滾動軸承徑向游隙》CO基本組游隙，軸向游隙<0.14mm。
[0019]溝道曲率半徑減小，內(nèi)外圈和球的密合度增大，接觸面積增大，接觸應(yīng)力減小，載荷能力提尚。
[0020]優(yōu)選的，上述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，所述的套圈超精研加工包括，滾道的精磨由原來的金剛筆圓弧修整改進為金鋼滾輪修整，金鋼滾輪內(nèi)嵌金剛石顆粒，與砂輪同步轉(zhuǎn)動，滾道的超精加工關(guān)注點由原先的溝底B點改進為兩個工作A點。
[0021]套圈的超精研加工有效地減少圓形偏差(主要是波紋度)，有效地改善滾道母線的直線性，去除磨削變質(zhì)層，降低表面粗糙度值，使表面具有殘余的壓應(yīng)力，在加工表面形成紋路均勻細膩、較理想的交叉紋路，使工作接觸支承面積增大。
[0022]優(yōu)化軸承圈套的曲率半徑系數(shù)，選用合理的套圈溝道曲率，降低軸承套圈溝道的磨損，以此來減少深溝球軸承在汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中軸向和徑向竄動量和裝配空間，以滿足汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)靈活性要求;在套圈加工方面，采用超精研技術(shù)，提升鋼球滾道，以此來減少鋼球滾道的磨損，最終實現(xiàn)提高軸承壽命以及汽車轉(zhuǎn)向器的靈活性。
[0023]上述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，提高整個系統(tǒng)使用壽命、降低振動以及降低噪聲，保證汽車的安全性、靈活性和舒適性。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，包括優(yōu)化溝曲率半徑系數(shù)，在預定軸承尺寸精度、預定軸承的振動精度、預定徑向游隙、預定軸向游隙下，計算在預定條件下汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承溝曲率半徑系數(shù);對套圈進行超精研加工； 軸承溝曲率半徑滿足公式如下: R=f*Dw 其中:R為軸承溝曲率半徑，f為溝曲率半徑系數(shù)，Dw為鋼球半徑； a、根據(jù)軸承的徑向游隙和軸向游隙的數(shù)值，來確定套圈的溝曲率大小范圍； b、鋼球大小是固定的，由此得出溝曲率半徑系數(shù)f的初步范圍； c、f增大，軸承套圈和球的密合度減小，接觸面積減小，軸承摩擦力矩減小，但接觸應(yīng)力增大，載荷能力下降，f減小，則結(jié)果相反;在步驟b得到的f的范圍中，盡量減小接觸應(yīng)力，并兼顧摩擦力矩，取得一個最優(yōu)值； d、根據(jù)以上條件進行計算分析，得出: 外圈滾道曲率半徑系數(shù)為:fe=0.51; 內(nèi)圈滾道曲率半徑系數(shù)為:fi=0.51。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，徑向游隙符合《GB-T4604-2006滾動軸承徑向游隙》CO基本組游隙，軸向游隙彡0.14mm03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型汽車轉(zhuǎn)向器中深溝球軸承優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述的套圈超精研加工包括，滾道的精磨由原來的金剛筆圓弧修整改進為金鋼滾輪修整，金鋼滾輪內(nèi)嵌金剛石顆粒，與砂輪同步轉(zhuǎn)動，滾道的超精加工關(guān)注點由原先的溝底B點改進為兩個工作A點。
【文檔編號】F16C33/58GK105927663SQ201610542769
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】唐侃
【申請人】江蘇儒豪精密機械有限公司