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圆柱滚子轴承是机械设备的核心部件之一,其运动精度对设备的正常运转起着重要作用。轴承的径向跳动是衡量轴承运动精度的一个重要指标。轴承元件几何误差又影响着圆柱滚子轴承的径向跳动即运动精度。因此,开展轴承元件几何误差对圆柱滚子轴承径向跳动影响的研究,对轴承的设计制造具有指导意义。 本文以圆柱滚子轴承为研究对象,提出了轴承元件几何尺寸的测量方案,描述了圆柱滚子轴承元件几何误差的测量原理与评定方法。根据圆柱滚子轴承各元件间的运动关系及几何关系,建立了轴承外圈径向跳动数学模型;提出了轴承运动精度的算法原理,并对轴承的运动过程进行数值仿真。结果表明:建立的仿真模型能够在一定程度反映轴承元件的运动过程及轴承外圈的径向跳动。 在不考虑轴承内、外圈滚道和滚子圆度误差的情况下,研究了滚子直径误差及滚子排布方式对轴承外圈径向跳动的影响。当单个滚子存在误差时,轴承外圈的径向跳动随着滚子直径误差的增加而线性增大。当两个滚子直径误差为相同负误差时,存在直径误差的滚子相邻排布会产生轴承外圈的最大径向跳动。当滚子直径误差值为不同、且其误差值在一定范围内时,轴承外圈的最大径向跳动与两个最小滚子直径误差值有关,最小径向跳动值与最大滚子直径误差值有关,其它直径误差的滚子对轴承的最大和最小径向跳动值不产生影响。 通过设定轴承外圈滚道的圆度误差,分析了外圈滚道基圆直径与二阶谐波系数对轴承运动精度的影响规律。结果表明:外圈基圆直径改变对轴承的运动精度影响较小,但外圈滚道的圆度误差对轴承的跳动值影响相对较大;外圈基圆直径和谐波系数若成线性递增,则轴承外圈径向跳动也会随之成线性递增;当外圈滚道存在圆度误差且单个滚子存在尺寸误差时,滚子尺寸误差在一定误差范围内对轴承的径向跳动影响较小;当两个或两个以上的滚子存在尺寸误差时,滚子的不同排布方式对轴承的径向跳动值影响较大。 通过仿真和理论验证相结合的方法,对圆柱滚子轴承外圈径向跳动的影响因素进行了分析,建立了外圈几何尺寸和滚子直径误差与轴承运动精度之间的关系。本研究结果对轴承运动精度的研究与高精密轴承的设计制造具有参考价值。