基于Visual Basic平臺的滾動軸承額定載荷計算

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.哈爾濱軸承集團公司 技術中心，黑龍江 哈爾濱 150036）

基于Visual Basic平臺的滾動軸承額定載荷計算

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.哈爾濱軸承集團公司 技術中心，黑龍江 哈爾濱 150036）

滾動軸承的額定載荷關系到軸承的承載能力及壽命，在設計、生產(chǎn)、選用軸承的過程中，都占據(jù)重要的地位。而欲得到該數(shù)值，則需經(jīng)過查標準、帶公式、查表格等一系列繁瑣而易錯的過程。使用Visual Basic語言軟件將此過程開發(fā)為自動程序，則可準確、快捷地得到滾動軸承額定載荷的數(shù)值。

滾動軸承；額定載荷；程序

1 前言

額定載荷分為額定動載荷和額定靜載荷。額定動載荷是指一套滾動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轉；額定靜載荷是指軸承套圈相對轉速為零時，作用在軸承上可引起滾動體與滾道產(chǎn)生的總永久變形量約為滾動體直徑的萬分之一的應力的載荷[1]。滾動軸承的額定載荷在計算過程中，一般需經(jīng)查找標準公式、查詢軸承參數(shù)、查表取得載荷系數(shù)、計算這一繁瑣過程，人工計算工作量大，計算精度和準確性也難以保證。鑒于此，筆者基于Visual Basic平臺設計、制作了一套滾動軸承額定載荷計算軟件程序，以期可以較快而準確地獲得滾動軸承額定載荷的數(shù)值。

2 額定載荷計算方法

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

2.1 額定動載荷

2.1.1 徑向接觸球及角接觸球軸承

Dw≤25.4mm時，

Dw＞25.4mm時，

2.1.2 推力球軸承

Dw≤25.4mm，α=90°時，

Dw＞25.4mm，α≠90°時，

Dw＞25.4mm，α=90°時 ，

Dw＞25.4mm，α≠90°時

2.1.3 向心滾子軸承

2.1.4 推力滾子軸承

α=90°時，

α≠90時，

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程序構建

Visual Basic是由美國微軟公司推出的基于BASIC語言的軟件開發(fā)工具，是一種基于對象的可視化編程語言[4]。

首先，對于不同種類滾動軸承的額定動載荷與額定靜載荷計算過程予以區(qū)分。使用Visual Basic多窗體功能，通過菜單編輯器編輯各級母子菜單，由命令按鈕進行各窗體之間的進入、轉換、退出（見圖 1）。

其次，設計主程序。由主程序控制主窗體，通過主窗體調(diào)用各級子窗體。亦即主程序可以調(diào)用不同的子程序，從而進入不同的子窗體，進行不同種類滾動軸承額定載荷的計算。

圖1 主程序窗口

再次，設計子程序，編寫數(shù)據(jù)庫。子程序即為計算程序，將各類軸承額定載荷公式、參數(shù)編入子程序中，以便在計算過程中調(diào)用。數(shù)據(jù)庫可以存儲各類列表參數(shù)，計算過程中，由子程序自動查找，選取。

最后，完善窗體及程序功能。窗體中各項說明以及子窗體中命令按鈕等為了表達直觀、清楚，可將相應控件的caption（標題）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）屬性則一般設為空。 程序完善則包括輸入數(shù)據(jù)錯誤提醒、數(shù)據(jù)超范圍提醒、計算數(shù)據(jù)清空等。

4 程序代碼編寫

4.1 定義相關變量

Visual Basic程序所需要的變量包括輸入變量、計算變量、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算相關的軸承參數(shù)；計算變量包括計算過程中臨時調(diào)用的變量，一般由系統(tǒng)自動賦初值；輸出變量即最終計算結果，可使用文本框等控件進行輸出。構建程序過程中，應依據(jù)各變量所需精度予以定義其各自的數(shù)據(jù)類型（如表 1）。

表1 深溝球軸承變量簡表

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 存儲系數(shù)數(shù)據(jù)庫

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

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 設計計算程序

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

Dw= CDbl(Text1.Text)，

Dpw= CDbl(Text2.Text)，

Z = Cint(Text3.Text)，

L = Cint(Text6.Text)。

（3）分別計算額定動載荷、額定靜載荷。

（4）通過文本框輸出計算結果（見圖2）。如需要計算過程，則可以通過寫入文件命令將過程寫入所需要的文件之中以便校對、審查。

具體計算及輸出編碼如下：

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 結束語

滾動軸承額定載荷計算程序開發(fā)完成之后，可以編譯生成EXE可執(zhí)行文件，在Windows系統(tǒng)下無需安裝Visual Basic語言軟件，該文件即可完成各類滾動軸承額定載荷的程序化計算，由人工輸入部分軸承參數(shù)，通過程序計算而得到滾動軸承額定載荷數(shù)值?；赩isual Basic平臺的滾動軸承額定載荷計算程序極大地提高了計算效率、計算精度，是一款簡便而快捷的軟件程序。對于滾動軸承設計研發(fā)工作中的諸多類似問題亦可以同此道理，由開發(fā)軟件代替人工操作，而對于此，具有控件直觀、功能強大等特點的Visual Basic語言將會呈現(xiàn)日趨美好的前景。

[1] 賈群義,鄧四二．滾動軸承設計原理[M]．河南：河南科技大學軸承研究所，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，滾動軸承 額定動載荷和額定壽命[S]．

[4] 馬素青．GB/T 4662-2003，滾動軸承 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.