(19)中华 人民共和国 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 202111396704.1 (22)申请日 2021.11.23 (71)申请人 哈尔滨工程大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南 通大街145号哈尔滨工程大学科技处 知识产权办公室 (72)发明人 史修江　冯彦　邱卓一　孙文　 华德良　李仁泽　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于微观润滑的球轴承动力学特性预 测方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于微观润滑的球轴承 动力学特性预测方法， 主要考虑微观 粗糙表面对 润滑油膜的影响， 包括具有横向纹理、 纵向纹理 和各向同性的粗糙表面， 开展轴承接触变形、 接 触载荷及接触角计算， 从将接触力学特性映射至 轴承运动学状态及刚度特性分析， 实现考虑表面 粗糙纹理作用的轴承动力学 特性预测。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114154318 A 2022.03.08 CN 114154318 A 1.一种基于微观润滑的球轴承动力学 特性预测方法， 其特 征是： 包括以下步骤： 步骤1： 建立 微观粗糙度油膜厚度方程 引入汪久根提出的粗 糙效应修 正系数： Cr＝1.28e‑0.057σ‑0.0763γ 式中， σ 为膜厚比； γ为粗糙表面纹理参数， 对于实际加工表面， 横向条纹表面γ＜1， 纵 向条纹表面γ＞1， 各向同性表面γ＝1。 粗糙表面修正后的点接触弹流润滑条件下的油膜厚度公式为： 式中， 为修正后的点接触最小油膜厚度； hmin为Dowson最小油膜厚度。 η0为环境粘 度； R为综合曲率半径； α 为粘压系数； E为综合弹性模量； w 为接触载荷， k 为接触椭圆比。 步骤2： 考虑微观润滑的接触特性 经过轴承油膜厚度热修正之后， 可进一步计算获取考虑外圈和内圈弹流润滑油膜厚度 的接触变形： 获取滚动体与内外圈之间的接触变形之后， 基于赫兹接触理论， 可进一步计算出滚动 体与外/内圈的初始接触载荷。 步骤3： 球轴承动力学建模 考虑轴承惯性力作用的第j个滚动体的动力学平衡方程组： 考虑兜孔受力状态的保持架 平衡方程组： 考虑轴承 滚动体作用的内圈平衡方程组：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114154318 A 2式中， Fsrxj， Fsryj为滚动体与保持架沿X、 Y 方向法向压力分量； Flr为保持架与套圈法向力 分量； Fx’j， Fy’j， Fz’j为滚动体受到的惯性力； FX， FY， FZ， MY， MZ为轴承受到外部载荷和弯矩分 量； rr2为内圈滚道沟曲率中心半径。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114154318 A 3