公 平，翁世席

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，黑龍江 哈爾濱 150025；2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 技術(shù)中心，黑龍江 哈爾濱 150036）

基于Visual Basic平臺(tái)的滾動(dòng)軸承額定載荷計(jì)算

公 平1，翁世席2

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，黑龍江 哈爾濱 150025；2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 技術(shù)中心，黑龍江 哈爾濱 150036）

滾動(dòng)軸承的額定載荷關(guān)系到軸承的承載能力及壽命，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、選用軸承的過(guò)程中，都占據(jù)重要的地位。而欲得到該數(shù)值，則需經(jīng)過(guò)查標(biāo)準(zhǔn)、帶公式、查表格等一系列繁瑣而易錯(cuò)的過(guò)程。使用Visual Basic語(yǔ)言軟件將此過(guò)程開(kāi)發(fā)為自動(dòng)程序，則可準(zhǔn)確、快捷地得到滾動(dòng)軸承額定載荷的數(shù)值。

滾動(dòng)軸承；額定載荷；程序

1 前言

額定載荷分為額定動(dòng)載荷和額定靜載荷。額定動(dòng)載荷是指一套滾動(dòng)軸承理論上所能承受的恒定的載荷（分為徑向和軸向），在該載荷的作用下，軸承的額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)；額定靜載荷是指軸承套圈相對(duì)轉(zhuǎn)速為零時(shí)，作用在軸承上可引起滾動(dòng)體與滾道產(chǎn)生的總永久變形量約為滾動(dòng)體直徑的萬(wàn)分之一的應(yīng)力的載荷[1]。滾動(dòng)軸承的額定載荷在計(jì)算過(guò)程中，一般需經(jīng)查找標(biāo)準(zhǔn)公式、查詢(xún)軸承參數(shù)、查表取得載荷系數(shù)、計(jì)算這一繁瑣過(guò)程，人工計(jì)算工作量大，計(jì)算精度和準(zhǔn)確性也難以保證。鑒于此，筆者基于Visual Basic平臺(tái)設(shè)計(jì)、制作了一套滾動(dòng)軸承額定載荷計(jì)算軟件程序，以期可以較快而準(zhǔn)確地獲得滾動(dòng)軸承額定載荷的數(shù)值。

2 額定載荷計(jì)算方法

滾動(dòng)軸承額定載荷計(jì)算方法如下（詳見(jiàn)GB/T 6391-2003 滾動(dòng)軸承 額定動(dòng)載荷和額定壽命[2]；GB/T 4662-2003 滾動(dòng)軸承 額定靜載荷[3]）：

2.1 額定動(dòng)載荷

2.1.1 徑向接觸球及角接觸球軸承

Dw≤25.4mm時(shí)，

Dw＞25.4mm時(shí)，

2.1.2 推力球軸承

Dw≤25.4mm，α=90°時(shí)，

Dw＞25.4mm，α≠90°時(shí)，

Dw＞25.4mm，α=90°時(shí) ，

Dw＞25.4mm，α≠90°時(shí)

2.1.3 向心滾子軸承

2.1.4 推力滾子軸承

α=90°時(shí)，

α≠90時(shí)，

2.2 額定靜載荷

2.2.1 向心球軸承

2.2.2 推力球軸承

2.2.3 向心滾子軸承

2.2.4 推力滾子軸承

3 Visual Basic程序構(gòu)建

Visual Basic是由美國(guó)微軟公司推出的基于BASIC語(yǔ)言的軟件開(kāi)發(fā)工具，是一種基于對(duì)象的可視化編程語(yǔ)言[4]。

首先，對(duì)于不同種類(lèi)滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)載荷與額定靜載荷計(jì)算過(guò)程予以區(qū)分。使用Visual Basic多窗體功能，通過(guò)菜單編輯器編輯各級(jí)母子菜單，由命令按鈕進(jìn)行各窗體之間的進(jìn)入、轉(zhuǎn)換、退出（見(jiàn)圖 1）。

其次，設(shè)計(jì)主程序。由主程序控制主窗體，通過(guò)主窗體調(diào)用各級(jí)子窗體。亦即主程序可以調(diào)用不同的子程序，從而進(jìn)入不同的子窗體，進(jìn)行不同種類(lèi)滾動(dòng)軸承額定載荷的計(jì)算。

圖1 主程序窗口

再次，設(shè)計(jì)子程序，編寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)。子程序即為計(jì)算程序，將各類(lèi)軸承額定載荷公式、參數(shù)編入子程序中，以便在計(jì)算過(guò)程中調(diào)用。數(shù)據(jù)庫(kù)可以存儲(chǔ)各類(lèi)列表參數(shù)，計(jì)算過(guò)程中，由子程序自動(dòng)查找，選取。

最后，完善窗體及程序功能。窗體中各項(xiàng)說(shuō)明以及子窗體中命令按鈕等為了表達(dá)直觀(guān)、清楚，可將相應(yīng)控件的caption（標(biāo)題）屬性改為自己所需要的內(nèi)容；輸入、輸出文本框的初始text（文本）屬性則一般設(shè)為空。 程序完善則包括輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤提醒、數(shù)據(jù)超范圍提醒、計(jì)算數(shù)據(jù)清空等。

4 程序代碼編寫(xiě)

4.1 定義相關(guān)變量

Visual Basic程序所需要的變量包括輸入變量、計(jì)算變量、輸出變量。輸入變量為程序各子窗體中由人工輸入的已知參數(shù)，一般為與額定載荷計(jì)算相關(guān)的軸承參數(shù)；計(jì)算變量包括計(jì)算過(guò)程中臨時(shí)調(diào)用的變量，一般由系統(tǒng)自動(dòng)賦初值；輸出變量即最終計(jì)算結(jié)果，可使用文本框等控件進(jìn)行輸出。構(gòu)建程序過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)各變量所需精度予以定義其各自的數(shù)據(jù)類(lèi)型（如表 1）。

表1 深溝球軸承變量簡(jiǎn)表

具體變量定義如下：

Dim Z As Integer, i As Integer, L As Integer, j As Integer, x As Double, DwAs Double, a As Double, DpwAs Double, f0As Double, fcAs Double, CorAs Double, b(0 To 40) As Double, y(0 To 40) As Double, CrAs Double, c(0 To 39) As Double, d(0 To 39) As Double

4.2 存儲(chǔ)系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)

額定載荷計(jì)算時(shí)需要查找載荷系數(shù)fc、fo，可使用數(shù)組工具將所有fc、fo值存儲(chǔ)起來(lái)，以便計(jì)算過(guò)程中靈活的調(diào)用。例如：對(duì)于深溝球軸承的fc值可使用一維數(shù)組作如下存儲(chǔ)：

c(0) = 29.1: c(1) = 35.8: c(2) = 40.3: c(3) = 43.8: c(4) = 46.7: c(5) = 49.1: c(6) = 51.1: c(7) = 52.8: c(8) = 54.3: c(9) = 55.5: c(10) = 56.6:

c(11) = 57.5: c(12) = 58.2: c(13) = 58.8: c(14) =59.3: c(15) = 59.6: c(16) = 59.8: c(17) = 59.9: c(18) = 60: c(19) = 59.9: c(20) = 59.8:

c(21) = 59.6: c(22) = 59.3: c(23) = 59: c(24) = 58.6: c(25) = 58.2: c(26) = 57.7: c(27) = 57.1: c(28) = 56.6: c(29) = 56: c(30) = 55.3:

c(31) = 54.6: c(32) = 53.9: c(33) = 53.2: c(34) = 52.4: c(35) = 51.7: c(36) = 50.9: c(37) = 50: c(38) = 49.2: c(39) = 48.4

4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算程序

（1）通過(guò)賦值命令，將窗體中文本框輸入數(shù)據(jù)存入臨時(shí)變量，如下：

Dw= CDbl(Text1.Text)，

Dpw= CDbl(Text2.Text)，

Z = Cint(Text3.Text)，

L = Cint(Text6.Text)。

（3）分別計(jì)算額定動(dòng)載荷、額定靜載荷。

（4）通過(guò)文本框輸出計(jì)算結(jié)果（見(jiàn)圖2）。如需要計(jì)算過(guò)程，則可以通過(guò)寫(xiě)入文件命令將過(guò)程寫(xiě)入所需要的文件之中以便校對(duì)、審查。

具體計(jì)算及輸出編碼如下：

圖1 子程序窗口

x = Dw/ Dpw

For j = 0 To 39

If x ＞= b(j) And x ＜= b(j + 1) Then

f0= ((x - b(j)) * y(j + 1) + (b(j + 1) - x) * y(j)) / 0.01

End If

Next

For j = 0 To 38

If L = 1 Then

If x ＞= b(j + 1) And x ＜= b(j + 2) Then

fc= ((x - b(j + 1)) * c(j + 1) + (b(j + 2) - x) * c(j)) / 0.01

End If

Else

If x ＞= b(j + 1) And x ＜= b(j + 2) Then

fc= ((x - b(j + 1)) * d(j + 1) + (b(j + 2) - x) * d(j)) / 0.01

End If

End If

Next

Cor= L * Z * Dw* Dw* f0/ 1 000

If Dw＜= 25.4 Then

Cr= 1.3 * fc* (L ^ 0.7) * (Z ^ 0.6666) * (Dw^ 1.8) / 1 000

Else: Cr= 3.647 * 1.3 * fc* (L ^ 0.7) * (Z ^ 0.6666) * (Dw^ 1.4) / 1 000

End If

Text4.Text = Format(Cor, "0.0000")

Text5.Text = Format(Cr, "0.0000")

5 結(jié)束語(yǔ)

滾動(dòng)軸承額定載荷計(jì)算程序開(kāi)發(fā)完成之后，可以編譯生成EXE可執(zhí)行文件，在Windows系統(tǒng)下無(wú)需安裝Visual Basic語(yǔ)言軟件，該文件即可完成各類(lèi)滾動(dòng)軸承額定載荷的程序化計(jì)算，由人工輸入部分軸承參數(shù)，通過(guò)程序計(jì)算而得到滾動(dòng)軸承額定載荷數(shù)值?；赩isual Basic平臺(tái)的滾動(dòng)軸承額定載荷計(jì)算程序極大地提高了計(jì)算效率、計(jì)算精度，是一款簡(jiǎn)便而快捷的軟件程序。對(duì)于滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)研發(fā)工作中的諸多類(lèi)似問(wèn)題亦可以同此道理，由開(kāi)發(fā)軟件代替人工操作，而對(duì)于此，具有控件直觀(guān)、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)的Visual Basic語(yǔ)言將會(huì)呈現(xiàn)日趨美好的前景。

[1] 賈群義,鄧四二．滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)原理[M]．河南：河南科技大學(xué)軸承研究所，2005．

[2] MichaelHalvorson．Microsoft Visual Basic6.0 Professional Step by Step[M]．Microsoft 出版社，1999.

[3] 李雪飛．GB/T 6391-2003，滾動(dòng)軸承 額定動(dòng)載荷和額定壽命[S]．

[4] 馬素青．GB/T 4662-2003，滾動(dòng)軸承 額定靜載荷[S]．

（編輯：鐘 媛）

Calculation of rated loading for rolling bearing based on visual basic platform

Gong Ping1, Weng Shixi2
(1.Bearing R&D Center,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd.,Harbin 150025,China; 2.Technical Center,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin150036,China)

The rated loading of rolling bearing relates to the loading capacity and service life and plays an important role during the process of design, production and selection of the bearing. The loading value can be obtained by a series of complex and error-prone process, such as checking standard and substitution method and data sheet etc.. Automatic program can be developed by Visual Basic language so as to calculate the rated loading exactly and quickly.

rolling bearing; rated loading; program

TH133.33

B

1672-4852（2014）03-0053-03

2013-09-17.

公 平（1986-），女，助理工程師.