一种抛物线型沟道的轴承的制作方法

1.本实用新型涉及轴承技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种抛物线型沟道的轴承。


背景技术：

2.寿命是评价滚动轴承可靠性的主要方法，传统的滚动轴承寿命理论基于赫兹应力理论，经过将近80年理论和实践的研究，目前滚动轴承寿命的计算已经形成国际标准，广泛应用在各工业领域，近20年来，在以赫兹应力理论为基础的轴承寿命计算方面，根据大量的研究成果，轴承寿命计算也得到了补充和完善，发展出了各种寿命计算。
3.深沟球轴承的滚动体为圆形钢球，目前套圈沟道也是圆形，沟道形状大小与钢球直径有一定的比例关系。在球轴承中，有关接触载荷的研究甚少，钢球与沟道之间依然是以理论点接触进行设计，标准圆钢球与圆弧形状的沟道理论上形成点接触，如图1所示。沟道半径r与钢球直径d之比为密合度，标准的设计r/d＝0.52。密合度越小，钢球与沟道之间的接触应力分布越均匀，最大赫兹应力越小；但密合度太小，由于圆弧形状沟道与钢球之间的间隙小，润滑困难，因此iso281标准中不推荐r/d《0.52。标准中明确指出采用更小的滚道曲率半径未必能够提高轴承的承载能力，现有技术中，有公司为了提高润滑效果，提高轴承转速，降低摩擦损耗，采用r/d≥0.54的形式，极限转速提高20～50％，起到了很好的效果，代价是降低了轴承的承载能力，也有采用变曲率的圆弧沟道的，但是同侧不同曲率的圆弧之间的过渡非常困难，曲率相交点容易形成应力集中和缺陷。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种抛物线型沟道的轴承，在不影响轴承润滑的情况下，以提高轴承承载能力降低接触应力，从而提高轴承寿命，技术方案如下：
5.一种抛物线型沟道的轴承，所述轴承沟道的剖面为抛物线型。
6.进一步的，所述抛物线方程为：
7.x2＝2py
8.其中2p＝ad，d为滚球直径。
9.进一步的，a的取值为0.97-1.03。
10.本实用新型的轴承将沟道设置为抛物线型，沟道与滚球的接触方式由点接触变为线接触，在沟道底部，与滚球的密合度较高，增大了轴承的承载能力，降低了接触应力，在沟道边缘位置，与滚球的距离空间大，润滑剂更容易流动，摩擦更小，这样同时即能满足轴承的承载，又能满足轴承的高速，大大提高了深沟球轴承的寿命，能够满足现有技术中新能源汽车对驱动机构、减速器等部位轴承的要求，适合应用于新能源汽车中。
11.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
12.构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
13.图1为本实用新型实施例抛物线型沟道的轴承的沟道结构示意图；
14.图2a为本实用新型实施中现有技术圆弧沟道的轴承在2000n的力的作用下沟道与钢球的接触应力仿真图；
15.图2b为本实用新型实施中抛物线型沟道的轴承在2000n的力的作用下沟道与钢球的接触应力仿真图；
16.图3a为本实用新型实施中现有技术圆弧沟道的轴承在1000n的力的作用下沟道与钢球的接触应力仿真图；
17.图3b为本实用新型实施中抛物线型沟道的轴承在1000n的力的作用下沟道与钢球的接触应力仿真图。
具体实施方式
18.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
19.对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
21.实施例1
22.本实用新型的实施例公开了一种抛物线型沟道的轴承，如图1所示，该轴承的沟道为抛物线型，其抛物线方程为：
23.x2＝2py
24.其中2p＝ad，d为滚球直径，a的取值为0.97-1.03。
25.具体的，通过仿真试验验证本实用新型实施例轴承的效果，由于滚球为标准预制件，因此在本实用新型实施例中的仿真实验中的钢球具体直径d＝15.081mm，下表为参数a分别取值1，0.97和1.03时，点接触沟道与抛物线沟道与钢球的接触位置参数表：
[0026][0027]
圆弧沟道方程为点接触的沟道的方程，抛物线方程1的参数a取值为1的抛物线型沟道的方程，抛物线方程2的参数a取值为0.97的抛物线型沟道的方程，抛物线方程3的参数a取值为1.03的抛物线型沟道的方程。
[0028]
从表中可以看出当滚球与圆弧沟道为点接触时，仅在x＝0时，滚球与沟道接触；抛物线1中，在x＝0.36和x＝-0.36之间钢球与抛物线1纵坐标差值为0，即在x＝0.36和x＝-0.36之间钢球与沟道之间线接触，此时接触面的长度为：y＝x2/ad＝0.00859mm；抛物线2中，在x＝0.36和x＝-0.36之间钢球与抛物线2纵坐标差值为0及负值，即在x＝0.36和x＝-0.36之间钢球与沟道之间线接触，此时接触面的长度为：y＝x2/ad＝0.008859mm；抛物线3中，x＝0.05和x＝-0.05之间钢球与抛物线3纵坐标差值为0，即在x＝0.05和x＝-0.05之间钢球与沟道之间线接触，此时接触面的长度为：y＝x2/ad＝0.00016。
[0029]
因此本实用新型实施例的轴承可以实现沟道与滚球的线接触。
[0030]
下面以参数a取值为1的抛物线型沟道的轴承为例进行接触应力仿真实验，图2a为现有技术点接触圆弧轴承沟道与钢球的接触应力仿真图，图2b为本实用新型实施例的抛物线型轴承的沟道与钢球的接触应力仿真图，在钢球上施加的力为2000n；图3a为现有技术点接触圆弧轴承沟道与钢球的接触应力仿真图，图3b为本实用新型实施例的抛物线型轴承的沟道与钢球的接触应力仿真图，在钢球上施加的力为1000n。
[0031]
从图中可见，当在钢球上施加2000n的力时，轴承钢球与点接触的圆弧沟道最大的接触应力为3.155e n/m2，而轴承钢球与抛物线型的沟道最大的接触应力为2.817e n/m2；当在钢球上施加1000n的力时，轴承钢球与点接触的圆弧沟道最大的接触应力为1.907e n/m2，而轴承钢球与抛物线型的沟道最大的接触应力为1.718e n/m2，本实用新型实施例的轴承能够实现降低接触应力的作用，另外沟道边缘与钢球的位置空间较大，润滑剂更容易流动，摩擦更小，这样同时即能满足轴承的承载，又能满足轴承的高速，直接提高了轴承的寿命。
[0032]
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例
进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。