溫得陽(yáng)

（哈爾濱北辰精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

在圓錐滾子軸承選材及制定熱處理工藝時(shí)，軸承套圈的有效壁厚具有極其重要的作用。由于材料化學(xué)成分的差異，會(huì)致使其淬透性具有較大范圍的變動(dòng)，對(duì)于軸承中經(jīng)常使用的GCr4、GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo等材料，由于其中Si、Mn等元素含量的波動(dòng)，使材料的淬透性可波動(dòng)于50%～100%之間。由此原因，GCr15SiMn和GCr15SiMo軸承鋼主要用來(lái)制造壁厚較大的軸承，普遍使用的高碳鉻軸承鋼范圍見(jiàn)表1。

表1 高碳鉻軸承鋼使用范圍

對(duì)于有效壁厚在18mm左右的其他類(lèi)軸承，其壁厚值往往可以經(jīng)直接加減而得，但圓錐滾子軸承內(nèi)、外圈的有效壁厚勢(shì)必要經(jīng)過(guò)計(jì)算推導(dǎo)或作1:1圖進(jìn)行測(cè)量。此過(guò)程并非繁瑣，但多次重復(fù)工作，容易易出錯(cuò)，又費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，可將其程序化，使用Visual Basic語(yǔ)言或Mathcad軟件將此過(guò)程制作成為一個(gè)具有高精度的自動(dòng)計(jì)算程序。

2 軸承有效壁厚規(guī)定

JB/T1255-2007 高碳鉻軸承鋼滾動(dòng)軸承零件熱處理技術(shù)條件中規(guī)定，圓錐滾子軸承有效壁厚如圖1所示。

圖1 圓錐滾子軸承有效壁厚（Be為有效壁厚）

3 有效壁厚計(jì)算

圓錐滾子軸承有效壁厚計(jì)算：

式中：Bei——內(nèi)圈有效壁厚（mm），

Bee——外圈有效壁厚（mm），

Bew——滾子有效直徑（mm），

d1——內(nèi)滾道最大直徑（mm），

D1——外滾道最小直徑（mm），

Δ——滾子大頭直徑（mm），

H——套圈寬度（mm），

L——滾子有效長(zhǎng)度（mm），

β——軸承內(nèi)圈滾道母線與軸承軸線的夾角，

α——軸承外圈滾道母線與軸承軸線的夾角，

φ——滾子傾角，

d——內(nèi)圈內(nèi)徑（mm），

a0——大擋邊厚度，

D——軸承外徑。

4 過(guò)程程序化

4.1 軟件設(shè)計(jì)

筆者以Visual Basic（以下簡(jiǎn)稱VB）可視化編程語(yǔ)言為平臺(tái)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的可執(zhí)行程序。該程序在輸入相應(yīng)參數(shù)后，自動(dòng)輸出結(jié)果。輸入?yún)?shù)分別為：d1、D1、Δ、H、L、β、α、φ、d。D2、a0，可得結(jié)果為：Bei、Bee、Bew。

首先，由VB程序中的菜單編輯器設(shè)置所需窗體，本程序中需主窗體、內(nèi)圈窗體、外圈窗體、軟件信息窗體共四個(gè)窗體（主窗體如圖2）。

圖2 主窗體

通過(guò)主窗體菜單，可以調(diào)出相應(yīng)子窗體，以便進(jìn)行計(jì)算。而通過(guò)子窗體的命令按鈕，則可以退出程序或回到主窗體，從而進(jìn)入到其他子窗體，進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。需說(shuō)明的是，主窗體應(yīng)設(shè)置為啟動(dòng)對(duì)象，如此便可以在打開(kāi)程序時(shí)，第一個(gè)進(jìn)入主窗體。

4.2 代碼編譯

主窗體只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的窗體轉(zhuǎn)換代碼編寫(xiě)，在此不予贅述。各子窗體編譯代碼相類(lèi)似，以下以外圈計(jì)算窗體為例，加以說(shuō)明。

首先，設(shè)置全局變量用以存儲(chǔ)輸入、輸出數(shù)據(jù)，變量類(lèi)型為雙精度型。

Dim d As Double, d1 As Double, C As Double, a As Double, g As Double。

其次，編輯計(jì)算公式。

由于VB中不區(qū)分字母大小寫(xiě)及下標(biāo)，因此以其他字母代替式中相應(yīng)變量，見(jiàn)表2。

表2 公式1轉(zhuǎn)換到公式2中符號(hào)的變化

再次，編輯輸入數(shù)據(jù)識(shí)別語(yǔ)句。如果輸入數(shù)據(jù)不規(guī)范，程序可予以提醒。

最后，編輯數(shù)據(jù)輸出。

程序簡(jiǎn)列如下：

5 結(jié)束語(yǔ)

以上所做程序保存后可以生成可執(zhí)行程序，即在所有Windows系統(tǒng)下，無(wú)需安裝VB程序，便可以執(zhí)行使用。對(duì)于類(lèi)似問(wèn)題亦可做此類(lèi)程序以提高工作效率，替代人工操作。