(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111576599.X (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 重庆交通大 学 地址 400074 重庆市南岸区学府大道6 6号 申请人 重庆长江轴承股份有限公司 (72)发明人 朱孙科　孙永刚　董绍江　赵兴新　 (74)专利代理 机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 1 1129 代理人 胡博文 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) F16C 19/18(2006.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 新型汽车的第三代轮毂轴承优化设计方法 以及轮毂轴承 (57)摘要 本发明公开了一种新型汽车的第三代轮毂 轴承优化设计方法， 包括步骤S1.以轮毂轴承的 额定动载荷以及额定静载荷的最大化为目标函 数， 以轮毂轴承内部结构参数为优化设计参数， 构建新型汽车的轮毂轴承优化设计模型； S2.调 整优化设计参数的值， 使 得轮毂轴承优化设计模 型中目标函数取得最大值， 并将取得最大值时设 置的优化设计参数作为轮毂轴承内部结构的最 优设计参数。 本发明能够解决原有轮毂轴承 载荷 和抗冲击能力差的问题， 具有效率高、 成本低、 耗 时短、 实用性强的优点。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114266119 A 2022.04.01 CN 114266119 A 1.一种新型汽车的第三代轮毂轴承 优化设计方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1.以轮毂轴承的额定动载荷以及额定静载荷的最大化为目标函数， 以轮毂轴承内部 结构参数为优化设计参数， 构建新型汽车 的轮毂轴承优化设计模型； 所述轮毂轴承内部结 构参数包括滚动体直径、 球组节圆直径、 单列滚动体个数、 内沟道曲率半径系数以及外沟道 曲率半径系数； S2.调整优化设计参数的值， 使得轮毂轴承优化设计模型中目标函数取得最大值， 并将 取得最大值时设置的优化设计参数作为轮毂轴承内部结构的最优设计参数。 2.根据权利要求1所述的新型汽车的第 三代轮毂轴 承优化设计方法， 其特征在于： 根据 如下公式确定轮毂轴承 优化设计模型的目标函数： 其中， Cr为轮毂轴承的额定动载荷； bm为高质量轴承钢的额定系数； fc为系数， 所述 为轮毂轴 承滚珠体列数； α 为滚珠与内外圈接触角； Z为单列滚珠个数； dw为滚珠直径； C为轮毂轴承的 额定静载荷； Ci， C0均为中间参数； 为滚珠与轴承内滚道椭圆接触的长半轴； 为滚珠与 轴承内滚道椭圆接触的短半轴； ri为内沟道曲率半径； 为滚珠与 轴承外滚道椭圆接触的长半轴； 为滚珠与轴承外滚道椭圆接触的短半轴； ro为 外沟道曲率半径。 3.根据权利要求1所述的新型汽车的第 三代轮毂轴 承优化设计方法， 其特征在于： 所述 轮毂轴承优化设计模型 的约束条件包括滚动体直径约束、 球组节 圆直径约束、 单列滚动体 个数约束、 内外沟道曲率半径系数约束以及轮毂轴承外法兰厚度约束。 4.根据权利要求3所述的新型汽车的第 三代轮毂轴 承优化设计方法， 其特征在于： 所述 滚动体直径约束为： 其中， dw为滚珠直径； kDmin、 kDmax为滚珠直径的约束系数； D为轮毂轴承的外径； d为轮毂 轴承的内径。 5.根据权利要求3所述的新型汽车的第 三代轮毂轴 承优化设计方法， 其特征在于： 所述 球组节圆直径约束为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114266119 A 2(0.5‑e)(D+d)≤dwp≤(0.5+e)(D+d) 其中， dwp为球组节圆直径； e为球组节圆直径的约束系数。 6.根据权利要求3所述的新型汽车的第 三代轮毂轴 承优化设计方法， 其特征在于： 所述 单列滚动体 个数约束为： 7.根据权利要求3所述的新型汽车的第 三代轮毂轴 承优化设计方法， 其特征在于： 所述 内外沟道曲率半径系数约束为： 0.507≤fi≤0.520； 0.515 ≤f0≤0.535。 8.根据权利要求3所述的新型汽车的第 三代轮毂轴 承优化设计方法， 其特征在于： 所述 轮毂轴承外法兰厚度约束为： 其中， ε为内外法兰沟底壁厚约束系数。 9.根据权利要求1所述的新型汽车的第 三代轮毂轴 承优化设计方法， 其特征在于： 采用 带精英保留策略的非支配排序遗传算法调整优化设计参数的值， 使得轮毂轴承优化设计模 型中目标函数 取得最大值。 10.一种新型汽车的轮毂轴承， 其特征在于： 采用 如权利要求1 ‑9所述的新型汽车的第 三代轮毂轴承 优化设计方法进行设计。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114266119 A 3