基于Visual Basic平台的滚动轴承额定载荷计算

公 平，翁世席

（1.中航工业哈尔滨轴承有限公司 研发中心，黑龙江 哈尔滨 150025；2.哈尔滨轴承集团公司 技术中心，黑龙江 哈尔滨 150036）

基于Visual Basic平台的滚动轴承额定载荷计算

公 平1，翁世席2

（1.中航工业哈尔滨轴承有限公司 研发中心，黑龙江 哈尔滨 150025；2.哈尔滨轴承集团公司 技术中心，黑龙江 哈尔滨 150036）

滚动轴承的额定载荷关系到轴承的承载能力及寿命，在设计、生产、选用轴承的过程中，都占据重要的地位。而欲得到该数值，则需经过查标准、带公式、查表格等一系列繁琐而易错的过程。使用Visual Basic语言软件将此过程开发为自动程序，则可准确、快捷地得到滚动轴承额定载荷的数值。

滚动轴承；额定载荷；程序

1 前言

额定载荷分为额定动载荷和额定静载荷。额定动载荷是指一套滚动轴承理论上所能承受的恒定的载荷（分为径向和轴向），在该载荷的作用下，轴承的额定寿命为一百万转；额定静载荷是指轴承套圈相对转速为零时，作用在轴承上可引起滚动体与滚道产生的总永久变形量约为滚动体直径的万分之一的应力的载荷[1]。滚动轴承的额定载荷在计算过程中，一般需经查找标准公式、查询轴承参数、查表取得载荷系数、计算这一繁琐过程，人工计算工作量大，计算精度和准确性也难以保证。鉴于此，笔者基于Visual Basic平台设计、制作了一套滚动轴承额定载荷计算软件程序，以期可以较快而准确地获得滚动轴承额定载荷的数值。

2 额定载荷计算方法

滚动轴承额定载荷计算方法如下（详见GB/T 6391-2003 滚动轴承 额定动载荷和额定寿命[2]；GB/T 4662-2003 滚动轴承 额定静载荷[3]）：

2.1 额定动载荷

2.1.1 径向接触球及角接触球轴承

Dw≤25.4mm时，

Dw＞25.4mm时，

2.1.2 推力球轴承

Dw≤25.4mm，α=90°时，

Dw＞25.4mm，α≠90°时，

Dw＞25.4mm，α=90°时 ，

Dw＞25.4mm，α≠90°时

2.1.3 向心滚子轴承

2.1.4 推力滚子轴承

α=90°时，

α≠90时，

2.2 额定静载荷

2.2.1 向心球轴承

2.2.2 推力球轴承

2.2.3 向心滚子轴承

2.2.4 推力滚子轴承

3 Visual Basic程序构建

Visual Basic是由美国微软公司推出的基于BASIC语言的软件开发工具，是一种基于对象的可视化编程语言[4]。

首先，对于不同种类滚动轴承的额定动载荷与额定静载荷计算过程予以区分。使用Visual Basic多窗体功能，通过菜单编辑器编辑各级母子菜单，由命令按钮进行各窗体之间的进入、转换、退出（见图 1）。

其次，设计主程序。由主程序控制主窗体，通过主窗体调用各级子窗体。亦即主程序可以调用不同的子程序，从而进入不同的子窗体，进行不同种类滚动轴承额定载荷的计算。

图1 主程序窗口

再次，设计子程序，编写数据库。子程序即为计算程序，将各类轴承额定载荷公式、参数编入子程序中，以便在计算过程中调用。数据库可以存储各类列表参数，计算过程中，由子程序自动查找，选取。

最后，完善窗体及程序功能。窗体中各项说明以及子窗体中命令按钮等为了表达直观、清楚，可将相应控件的caption（标题）属性改为自己所需要的内容；输入、输出文本框的初始text（文本）属性则一般设为空。 程序完善则包括输入数据错误提醒、数据超范围提醒、计算数据清空等。

4 程序代码编写

4.1 定义相关变量

Visual Basic程序所需要的变量包括输入变量、计算变量、输出变量。输入变量为程序各子窗体中由人工输入的已知参数，一般为与额定载荷计算相关的轴承参数；计算变量包括计算过程中临时调用的变量，一般由系统自动赋初值；输出变量即最终计算结果，可使用文本框等控件进行输出。构建程序过程中，应依据各变量所需精度予以定义其各自的数据类型（如表 1）。

表1 深沟球轴承变量简表

具体变量定义如下：

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 存储系数数据库

额定载荷计算时需要查找载荷系数fc、fo，可使用数组工具将所有fc、fo值存储起来，以便计算过程中灵活的调用。例如：对于深沟球轴承的fc值可使用一维数组作如下存储：

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 设计计算程序

（1）通过赋值命令，将窗体中文本框输入数据存入临时变量，如下：

Dw= CDbl(Text1.Text)，

Dpw= CDbl(Text2.Text)，

Z = Cint(Text3.Text)，

L = Cint(Text6.Text)。

（3）分别计算额定动载荷、额定静载荷。

（4）通过文本框输出计算结果（见图2）。如需要计算过程，则可以通过写入文件命令将过程写入所需要的文件之中以便校对、审查。

具体计算及输出编码如下：

图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 结束语

滚动轴承额定载荷计算程序开发完成之后，可以编译生成EXE可执行文件，在Windows系统下无需安装Visual Basic语言软件，该文件即可完成各类滚动轴承额定载荷的程序化计算，由人工输入部分轴承参数，通过程序计算而得到滚动轴承额定载荷数值。基于Visual Basic平台的滚动轴承额定载荷计算程序极大地提高了计算效率、计算精度，是一款简便而快捷的软件程序。对于滚动轴承设计研发工作中的诸多类似问题亦可以同此道理，由开发软件代替人工操作，而对于此，具有控件直观、功能强大等特点的Visual Basic语言将会呈现日趋美好的前景。

[1] 贾群义,邓四二．滚动轴承设计原理[M]．河南：河南科技大学轴承研究所，2005．

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

[3] 李雪飞．GB/T 6391-2003，滚动轴承 额定动载荷和额定寿命[S]．

[4] 马素青．GB/T 4662-2003，滚动轴承 额定静载荷[S]．

（编辑：钟 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，助理工程师.