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)
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。
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)
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。
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。
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:
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。