自润滑杆端关节轴承压装对启动摩擦力矩的影响分析

牛荣军１，张建虎１，戴明钟２，邓四二１
（１．河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 ４７１００３；２．福建龙溪轴承（集团）股份有限公司，福建 漳州 ３６３０２０）
摘要：以某自润滑杆端向心关节轴承无载启动力矩为控制指标，通过压装试验分析压配和收压工序对轴承无载 启动力矩的影响，并通过材料成形仿真分析压配、收压工序和推出试验对轴承接触性能的影响。结果表明：压 配和收压阶段对轴承的无载启动摩擦力矩影响较大，收压阶段使摩擦力矩明显下降。最后，根据加工水平和试 验分析结果确定了满足性能指标要求的杆端座孔与轴承外圈的配合量和收压参数。 关键词：关节轴承；摩擦力矩；装配；仿真分析 中图分类号：ＴＨ１３３．３；ＴＰ３９１．９ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００－３７６２（２０１９）０４－００４７－０５
自润滑杆端关节轴承是向心型关节轴承的一 种变形 结 构，其 外 圈 一 般 为 带 螺 纹 杆 的 轴 承 壳 体［１－２］，具有结构简单、紧凑，质量轻，承载大和免 维护等优点。同时装配的螺纹杆结构与其他组件 组合，具有安 装 简 便，可 靠 性 高 等 特 点，广 泛 应 用 于操纵和动 力 传 递 机 构 中，如 直 升 机 旋 翼 支 承 系 统的变距拉 杆 结 构，飞 机 起 落 支 架 和 仪 表 操 作 系 统等［３－５］。
鉴于此，以 某 自 润 滑 杆 端 向 心 关 节 轴 承 无 载 启动力矩为 控 制 指 标，通 过 装 配 试 验 分 析 压 配 和 收压工序对 轴 承 无 载 启 动 力 矩 的 影 响，确 定 杆 端 座孔与轴承外圈的配合量和收压方法。并通过仿
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《轴承》２０１９．№．４
真方法验证 压 配、收 压 工 序 和 推 出 试 验 对 轴 承 接 触性能的影 响，以 求 揭 示 轴 承 压 装 过 程 中 无 载 启 动力矩发生 变 化 的 原 因，为 自 润 滑 杆 端 关 节 轴 承 的装配提供参考依据。
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ＮＩＵＲｏｎｇｊｕｎ１，ＺＨＡＮＧＪｉａｎｈｕ１，ＤＡＩＭｉｎｇｚｈｏｎｇ２，ＤＥＮＧＳｉ′ｅｒ１
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ； ２．ＦｕｊｉａｎＬｏｎｇｘｉＢｅａｒｉｎｇ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ３６３０２０，Ｃｈｉｎａ）
自润滑 杆 端 向 心 关 节 轴 承 主 要 承 受 径 向 载 荷，也能承 受 一 定 的 轴 向 载 荷。 在 承 受 径 向 载 荷 时，需正确选择和保持外圈与杆端座孔的配合，避 免轴承与座孔之间发生滑动；在承受轴向载荷时， 杆端座孔与外圈的收压固定必须保证外圈不能出 现大的轴 向 相 对 位 移 或 被 压 出［６］。 因 此，确 定 杆 端座孔与轴承外圈正确的压配量和收压方法尤为 关键。同时，在保证上述可靠连接的条件下，要满 足轴承的使用性能指标要求，如无载启动力矩、旋 转灵活等，保证关节轴承的运动性能。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｎｏ－ｌｏａｄｓｔａｒｔｉｎｇｔｏｒｑｕｅｏｆａｒｏｄｅｎｄｓｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇｉｓｔａｋｅｎａｓｃｏｎｔｒｏｌｉｎｄｅｘ． Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｒｅｓｓ－ｆｉｔａｎｄｐｒｅｓｓ－ｄｏｗｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｎｎｏ－ｌｏａｄｓｔａｒｔｉｎｇｔｏｒｑｕｅｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｐｒｅｓｓ ａｓｓｅｍｂｌｙｔｅｓｔ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｒｅｓｓ－ｆｉｔ，ｐｒｅｓｓ－ｄｏｗｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄｐｕｓｈ－ｏｆｆｔｅｓｔｏｎｃｏｎｔａｃｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｍｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｏ－ｌｏａｄｓｔａｒｔｉｎｇｆｒｉｃｔｉｏｎｔｏｒｑｕｅｏｆｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇｉｓｇｒｅａｔｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｐｒｅｓｓ－ｆｉｔａｎｄｐｒｅｓｓ－ｄｏｗｎｓｔａｇｅｓ，ａｎｄｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｔｏｒｑｕｅｄｅｃｒｅａｓｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｕｒｉｎｇ ｐｒｅｓｓ－ｄｏｗｎｓｔａｇｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｌｅｖｅｌａｎｄｔｅｓｔａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｆｉｔｂｅｔｗｅｅｎｒｏｄｅｎｄｈｏｌｅａｎｄ ｏｕｔｅｒｒｉｎｇａｎｄｐｒｅｓｓ－ｄｏｗｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｔｈａｔｍｅｅｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｅｘｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ；ｆｒｉｃｔｉｏｎｔｏｒｑｕｅ；ａｓｓｅｍｂｌｙ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ
ＩＣＳＮＳ４Ｎ１１０－０１０１４－８３／７Ｔ６Ｈ２ Ｂ轴ｅａ承ｒｉｎ ｇ２２００１１９９年，Ｎ４ｏ期．４ ４７－５１，６２ ＤＯＩ：１０．１９５３３／ｊ．ｉｓｓｎ１０００－３７６２．２０１９．０４．０１２
自润滑杆端关节轴承压装对启动摩擦力矩的影响分析
收稿日期：２０１８－０５－０３；修回日期：２０１８－１２－１１ 基金项目：河 南 省 自 然 科 学 基 金 项 目 （１６２３００４１００８６）；河 南省科技攻关项目（１７２１０２２１０２５４） 作者 简 介：牛 荣 军 （１９７７—），男，河 南 洛 阳 人，副 教 授，博 士，研究方向为滚动轴承设计及理论，Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｉｕｒｏｎｇｊｕｎ＠ １６３．ｃｏｍ。