本發(fā)明涉及非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承，具體說(shuō)的是非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承非對(duì)稱接觸角的設(shè)置方法以及設(shè)置裝置。

背景技術(shù)：

變槳軸承是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中重要的支撐部件之一，一般安裝在40～60米的空中，工作環(huán)境惡劣，受力情況復(fù)雜，不易安裝更換。四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承具有結(jié)構(gòu)緊湊、引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)靈活、安裝簡(jiǎn)便和容易維護(hù)等特點(diǎn)，所以變槳軸承一般采用此類轉(zhuǎn)盤(pán)軸承。四點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)盤(pán)軸承初始接觸角結(jié)構(gòu)關(guān)系設(shè)置會(huì)直接影響軸承的載荷分布、剛度、承載能力和壽命等性能。轉(zhuǎn)盤(pán)軸承在空間尺寸限制情況下，要求其具有更高的承載能力和剛性。

目前，四點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)盤(pán)軸承接觸角普遍采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，兩個(gè)接觸對(duì)初始接觸角都為45°，非對(duì)稱接觸角轉(zhuǎn)盤(pán)軸承在相同的尺寸下有更高的承載能力和剛性，因此開(kāi)展非對(duì)稱接觸角設(shè)計(jì)分析對(duì)于認(rèn)識(shí)其對(duì)軸承承載性能的影響，并通過(guò)優(yōu)化選擇滿足軸承性能提升要求具有重要理論研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。目前單排對(duì)稱四點(diǎn)接觸球軸承和雙排對(duì)稱四點(diǎn)接觸球研究比較多，而關(guān)于四點(diǎn)非對(duì)稱接觸球軸承的研究比較少，特別是本文開(kāi)展研究的非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承還沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表，關(guān)于非對(duì)稱接觸角的選取也沒(méi)有相關(guān)的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承非對(duì)稱角的設(shè)置方法以及裝置，解決對(duì)非對(duì)稱接觸角的選取問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，所采用的技術(shù)方案是：非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承非對(duì)稱角的設(shè)置方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、設(shè)置非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的4個(gè)初始接觸角，α₀₁為第一排第一個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₂為第一排第二個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₃為第二排第三個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₄為第二排第四個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，其中，α₀₁+α₀₂＝90°，α₀₃+α₀₄＝90°，α₀₁≠α₀₂，α₀₃≠α₀₄；

步驟二、將軸承軸向載荷、徑向載荷、傾覆力矩作為靜力學(xué)平衡方程的外部負(fù)載，由靜力學(xué)平衡方程得到軸承內(nèi)圈徑向位移量δr、軸向位移量δa、以及轉(zhuǎn)角位移量θ；

步驟三、根據(jù)軸承內(nèi)圈徑向位移量δr、軸向位移量δa、以及轉(zhuǎn)角位移量θ、以及初始接觸對(duì)在任意位置角處的法向接觸載荷得到最大受載滾動(dòng)體負(fù)載值Q_max以及軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max；

步驟四、對(duì)軸向載荷F_a和傾覆力矩M連續(xù)取值，將軸向載荷F_a作為橫坐標(biāo)，傾覆力矩M作為豎坐標(biāo)，判斷軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max是否達(dá)到軸承的許用應(yīng)力[σ_max]，當(dāng)軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max達(dá)到軸承的許用應(yīng)力[σ_max]時(shí)，記錄此時(shí)的F_a和M，得到點(diǎn)(F_a，M)，連接此判斷過(guò)程中所有記錄的點(diǎn)(F_a，M)，得到軸承的靜承載能力曲線；

步驟五、將各種工況外部力與原點(diǎn)連接成線，各線均與軸承的靜承載能力曲線沒(méi)有交點(diǎn)時(shí)，該沒(méi)有交點(diǎn)的靜承載能力曲線對(duì)應(yīng)的初始接觸角即為非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的最佳非對(duì)稱角。

本發(fā)明步驟一所述的第一排第一個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角α₀₁，取α₀₁＝α₀₃。

本發(fā)明所述的步驟二中所采用的靜力學(xué)平衡方程為：

其中，F(xiàn)_a為軸承受到的外部軸向載荷，F(xiàn)_r為軸承受到的外部徑向載荷，M為軸承受到的外部?jī)A覆力矩，為位置角，d_m為軸承節(jié)圓直徑，d_c為雙排鋼球中心距，為第一排第一個(gè)接觸對(duì)在位置角處的法向接觸載荷，為第一排第二個(gè)接觸對(duì)在位置角處的法向接觸載荷，為第二排第三個(gè)接觸對(duì)在位置角處的法向接觸載荷，為第二排第四個(gè)接觸對(duì)在位置角處的法向接觸載荷，為第一排第一個(gè)接觸對(duì)α₀₁在受到負(fù)載后在位置角處變化后的接觸角，為第一排第二個(gè)接觸對(duì)α₀₂在受到負(fù)載后在位置角處變化后的接觸角，為第二排第三個(gè)接觸對(duì)α₀₃在受到負(fù)載后在位置角處變化后的接觸角，為第二排第四個(gè)接觸對(duì)α₀₄在受到負(fù)載后在位置角處變化后的接觸角。

本發(fā)明所述步驟五中的各種工況包括包括一般工況P₁(Fa，M)，極限轉(zhuǎn)矩工況P₂(Fa₁,M_max)，M_max為極限傾覆力矩，極限軸向力工況P₃(Fa_max,M₁)，F(xiàn)a_max為極限軸向力。

本發(fā)明所述的最大接觸應(yīng)力計(jì)算公式為：

式中，Σρ表示鋼球與滾道接觸點(diǎn)的主曲率和函數(shù)；n_a、n_b為與接觸點(diǎn)主曲率差函數(shù)有關(guān)的系數(shù)；E′為兩個(gè)彈性接觸體的綜合彈性常數(shù)；Q_max為鋼球與內(nèi)外滾道間的最大法向載荷。

本發(fā)明所述的軸承的許用應(yīng)力[σ_max]的計(jì)算公式為[σ_max]＝σ_cr/(f_s)^(1/3))，其中，σ_cr為軸承點(diǎn)接觸極限應(yīng)力，f_s為軸承安全的系數(shù)。

非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承非對(duì)稱角的設(shè)置裝置，包括初始接觸角設(shè)置模塊、位移計(jì)算模塊、最大接觸應(yīng)力計(jì)算模塊、靜承載能力曲線繪制模塊以及對(duì)比判斷模塊；

所述的初始接觸角設(shè)置模塊用于設(shè)置非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的4個(gè)初始接觸角，α₀₁為第一排第一個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₂為第一排第二個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₃為第二排第三個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₄為第二排第四個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，其中，α₀₁+α₀₂＝90°，α₀₃+α₀₄＝90°，α₀₁≠α₀₂，α₀₃≠α₀₄；

所述的位移計(jì)算模塊將將軸承軸向載荷、徑向載荷、傾覆力矩作為靜力學(xué)平衡方程的外部負(fù)載，由靜力學(xué)平衡方程得到軸承內(nèi)圈徑向位移量δr、軸向位移量δa、以及轉(zhuǎn)角位移量θ；

所述的最大接觸應(yīng)力計(jì)算模塊用于根據(jù)軸承內(nèi)圈徑向位移量δr、軸向位移量δa、以及轉(zhuǎn)角位移量θ、以及初始接觸對(duì)在任意位置角處的法向接觸載荷得到最大受載滾動(dòng)體負(fù)載值Q_max以及軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max；

所述的靜承載能力曲線繪制模塊用于對(duì)軸向載荷F_a和傾覆力矩M連續(xù)取值，將軸向載荷F_a作為橫坐標(biāo)，傾覆力矩M作為豎坐標(biāo)，判斷軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max是否達(dá)到軸承的許用應(yīng)力[σ_max]，當(dāng)軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max達(dá)到軸承的許用應(yīng)力[σ_max]時(shí)，記錄此時(shí)的F_a和M，得到點(diǎn)(F_a，M)，連接此判斷過(guò)程中所有記錄的點(diǎn)(F_a，M)，得到軸承的靜承載能力曲線；

所述的對(duì)比判斷模塊用于將各種工況與原點(diǎn)連接成線，各線均與軸承的靜承載能力曲線沒(méi)有交點(diǎn)時(shí)，該沒(méi)有交點(diǎn)的靜承載能力曲線對(duì)應(yīng)的初始接觸角即為非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承非對(duì)稱角。

本發(fā)明所述的第一排第一個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角α₀₁，取α₀₁＝α₀₃。

本發(fā)明所述的靜力學(xué)平衡方程為：

其中，F(xiàn)_a為軸承受到的外部軸向載荷，F(xiàn)_r為軸承受到的外部徑向載荷，M為軸承受到的外部?jī)A覆力矩，為位置角，d_m為軸承節(jié)圓直徑，d_c為雙排鋼球中心距，為第一排第一個(gè)接觸對(duì)在位置角處的法向接觸載荷，為第一排第二個(gè)接觸對(duì)在位置角處的法向接觸載荷，為第二排第三個(gè)接觸對(duì)在位置角處的法向接觸載荷，為第二排第四個(gè)接觸對(duì)在位置角處的法向接觸載荷，為第一排第一個(gè)接觸對(duì)α₀₁在受到負(fù)載后在位置角處變化后的接觸角，為第一排第二個(gè)接觸對(duì)α₀₂在受到負(fù)載后在位置角處變化后的接觸角，為第二排第三個(gè)接觸對(duì)α₀₃在受到負(fù)載后在位置角處變化后的接觸角，為第二排第四個(gè)接觸對(duì)α₀₄在受到負(fù)載后在位置角處變化后的接觸角。

本發(fā)明所述的各種工況包括一般工況P₁(Fa，M)，極限轉(zhuǎn)矩工況P₂(Fa₁,M_max)，M_max為極限傾覆力矩，極限軸向力工況P₃(Fa_max,M₁)，F(xiàn)a_max為極限軸向力。

本發(fā)明的有益效果是：本文首先基于Hertz接觸理論和滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)方法建立非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的精確數(shù)學(xué)模型，并采用數(shù)值方法對(duì)力學(xué)平衡方程進(jìn)行求解，繪制不同初始非對(duì)稱接觸角的非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的靜承載曲線，根據(jù)繪制的靜承載曲線，篩選出最佳的非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的初始非對(duì)稱角。本文提出的方法，為非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的初始非對(duì)稱接觸角的選取提供理論依據(jù)，可以精確、快速地輔助此類非對(duì)稱軸承的工程應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明軸承非對(duì)稱接觸角設(shè)置示意圖；

圖2為本發(fā)明非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸軸承的受力示意圖；

圖3為本發(fā)明選取最佳非對(duì)稱角原理圖；

圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承靜承載曲線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明首先基于Hertz接觸理論和滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)方法建立非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的精確數(shù)學(xué)模型，并采用數(shù)值方法對(duì)靜力學(xué)平衡方程進(jìn)行求解，繪制不同初始非對(duì)稱接觸角的非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的靜承載曲線，根據(jù)繪制的靜承載曲線，篩選出最佳的非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的初始非對(duì)稱角。本發(fā)明提出的方法，為非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的初始非對(duì)稱接觸角的選取提供理論依據(jù)，可以精確、快速地輔助此類非對(duì)稱軸承的工程應(yīng)用。

非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承非對(duì)稱角的，包含以下步驟：

1.非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的初始非對(duì)稱接觸角設(shè)置：

一般的四點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)盤(pán)軸承是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，兩個(gè)接觸對(duì)初始接觸角都為45°(α₀₁₊α₀₂＝90°，α₀₁＝α₀₂＝45°)，非對(duì)稱轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的α₀₁₊α₀₂＝90°，α₀₁≠α₀₂。圖1描述了非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的初始接觸角設(shè)置，1,2,3,4表示軸承上下兩排4個(gè)接觸對(duì)，α₀₁為第一排第一個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₂為第一排第二個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₃為第二排第三個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₄為第二排第四個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角。其中，α₀₁+α₀₂＝90°，α₀₃+α₀₄＝90°，并取α₀₁＝α₀₃。

2.建立非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承靜力學(xué)平衡方程組：

假設(shè)軸承外圈固定，由于轉(zhuǎn)盤(pán)軸承轉(zhuǎn)速很低，可以按照靜力學(xué)的方法來(lái)建立軸承整體力學(xué)模型，如圖2所示。圖2中的分別表示第一排第一個(gè)接觸對(duì)(接觸對(duì)1)、第一排第二個(gè)接觸對(duì)(接觸對(duì)2)、第二排第三個(gè)接觸對(duì)(接觸對(duì)3)、第二排第四個(gè)接觸對(duì)(接觸對(duì)4)的法向接觸載荷，F(xiàn)_a、F_r、M分別表示軸承承受的外部軸向力載荷、外部徑向力載荷和軸承受到的外部?jī)A覆力矩。由于軸承受載后內(nèi)圈相對(duì)外圈有位移，所以軸承接觸對(duì)i(i＝1,2,3,4)在位置角處的溝心距將發(fā)生變化。軸承接觸對(duì)i受載前溝心距A_i為：

式中：r_i為內(nèi)溝道曲率半徑，r_e為外溝道曲率半徑，D_w為鋼球直徑，u_a為軸向游隙。

受載后接觸對(duì)i在位置角處的溝心距為：

內(nèi)溝道曲率中心軌跡R_ii(i＝1,2,3,4)為

由于內(nèi)圈相對(duì)于外圈發(fā)生相對(duì)位移，接觸對(duì)i在位置角處的初始接觸角發(fā)生了改變，變化后的接觸角為

軸承受載后任意位置角處鋼球與內(nèi)、外圈總的接觸變形等于受載后溝心距與受載前中心距A_i之差，即：

根據(jù)Hertz點(diǎn)接觸理論，接觸對(duì)i在位置角處的法向接觸載荷與接觸變形的關(guān)系為：

式中K_n表示滾動(dòng)體與內(nèi)外圈之間總的負(fù)荷-變形常數(shù)，對(duì)于軸承鋼制造的軸承：

式中Σρ_i表示鋼球與內(nèi)滾道接觸點(diǎn)的主曲率和，Σρ_e表示鋼球與外滾道接觸點(diǎn)的主曲率和，n_δi表示鋼球與內(nèi)滾道接觸點(diǎn)的主曲率函數(shù)F(ρ)相關(guān)的系數(shù)，n_δe表示鋼球與外滾道接觸點(diǎn)的主曲率函數(shù)F(ρ)相關(guān)的系數(shù)。

軸承內(nèi)圈在外部載荷和所有滾動(dòng)體反作用力的合力作用下處于平衡狀態(tài)，靜力學(xué)平衡方程為：

三個(gè)平衡方程構(gòu)成了未知量δ_r、δ_a、θ的三元方組，可運(yùn)用Newton-Raphson迭代法進(jìn)行運(yùn)算求解，得出結(jié)果后回代入公式(18)中，即可得到各個(gè)滾道滾子的負(fù)載值Q，求出最大負(fù)載值Q_max。

3、設(shè)置非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的靜承載曲線

基于非對(duì)稱軸承的結(jié)構(gòu)，對(duì)非對(duì)稱軸承進(jìn)行靜承載曲線繪制。靜承載曲線是以滾動(dòng)體最大接觸應(yīng)力值作為曲線的判別標(biāo)準(zhǔn)繪制的。球軸承的接觸為橢圓點(diǎn)接觸，對(duì)于橢圓點(diǎn)接觸，接觸面中心的最大接觸應(yīng)力為

式中，Σρ表示鋼球與滾道接觸點(diǎn)的主曲率和函數(shù)；n_a、n_b為與接觸點(diǎn)主曲率差函數(shù)有關(guān)的系數(shù)；E′為兩個(gè)彈性接觸體的綜合彈性常數(shù)；Q_max為鋼球與內(nèi)外滾道間的最大法向載荷，可由式(20)～(22)求得。

對(duì)F_a和M連續(xù)取值，對(duì)于每一組取的值，可求得相應(yīng)的最大許用接觸應(yīng)力(取點(diǎn)接觸極限應(yīng)力σ_cr為4200MP_a，許用安全系數(shù)f_s取為1.2，則許用應(yīng)力為[σ_max]＝σ_cr/(f_s)^(1/3))，記錄此時(shí)的F_a和M的值。把所有記錄下的的點(diǎn)連起來(lái)就得到軸承的靜承載能力曲線。

4、繪制不同非對(duì)稱接觸角下非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的靜承載曲線軸承的承載能力是軸承設(shè)計(jì)參數(shù)選取的重要標(biāo)準(zhǔn)，接觸角影響著軸承的承載能力，非對(duì)稱接觸角不同，軸承的承載能力不同。為了使軸承獲取最大的承載能力，對(duì)不同初始非對(duì)稱接觸角下軸承的靜承載曲線分別進(jìn)行繪制。選取表1所示的6組接觸角分別繪制軸承的靜承載曲線(包括四點(diǎn)對(duì)稱接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承α01＝α02＝45°)。

表1：非對(duì)稱接觸角組

5、選取最佳非對(duì)稱接觸角

由于轉(zhuǎn)盤(pán)軸承工作環(huán)境惡劣，受力情況復(fù)雜多變，所以在選取最佳非對(duì)稱角時(shí)，既要保證軸承滿足正常工況下承載能力要求，又要保證軸承滿足極限工況下的承載能力要求。選取最佳接觸角的原理圖如圖3所示。

選取標(biāo)準(zhǔn):

(1)滿足一般工況承載能力要求，P₁(Fa,M)為軸承工作時(shí)的一般工況，連接P₁與原點(diǎn)，若此連線與某條靜承載曲線有交點(diǎn)，則這條靜承載曲線不能滿足一般工況時(shí)的承載要求，排除此靜承載曲線對(duì)應(yīng)的非對(duì)稱角；若此連線與某條靜承載曲線無(wú)交點(diǎn)，則此靜承載曲線對(duì)應(yīng)的非對(duì)稱角符合要求。

(2)滿足極限轉(zhuǎn)矩工況下的承載能力要求，P₂(Fa₁,M_max)為軸承承受極限轉(zhuǎn)矩時(shí)的工況，連接P₂與原點(diǎn)，若此連線與某條靜承載曲線有交點(diǎn)，則這條靜承載曲線不能滿足極限轉(zhuǎn)矩工況的承載要求，排除此靜承載曲線對(duì)應(yīng)的非對(duì)稱角；若此連線與某條靜承載曲線無(wú)交點(diǎn)，則此靜承載曲線對(duì)應(yīng)的非對(duì)稱角符合要求。

(3).滿足極限軸向力工況下的承載能力要求，P₃(Fa_max,M₁)為軸承承受極限軸向力時(shí)的工況，連接P₃與原點(diǎn)，若此連線與某條靜承載曲線有交點(diǎn)，則這條靜承載曲線不能滿足極限軸向工況的承載要求，排除此靜承載曲線對(duì)應(yīng)的非對(duì)稱角；若此連線與某條靜承載曲線無(wú)交點(diǎn)，則此靜承載曲線對(duì)應(yīng)的非對(duì)稱角符合要求。

滿足標(biāo)準(zhǔn)(1)-(3)的即為最佳非對(duì)稱角。

6、具體實(shí)施事例

下面以某一具體的非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承為例進(jìn)行說(shuō)明：

某1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳軸承，型號(hào)B033-40-1900/P5，結(jié)構(gòu)參數(shù)為：d_m＝1900mm，D_w＝40mm，d_c＝50mm，r_i＝21.2mm，r_e＝21.2mm，Z₁＝Z₂＝120，u_a＝-0.02mm，ν＝0.3，E＝207GPa。材料為42CrMo，對(duì)其進(jìn)行最佳初始非對(duì)稱接觸角選擇。

符號(hào)意義：d_m為軸承節(jié)圓直徑，D_w為鋼球直徑，d_c為雙排鋼球中心距，r_i為內(nèi)溝道曲率半徑，r_e為外溝道曲率半徑，Z₁、Z₂為上下排球數(shù)，u_a為軸向游隙，ν為球及套圈的泊松比，E為球及套圈的彈性模量。

第一步：設(shè)置非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承初始非對(duì)稱接觸角。

第二步：建立非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承靜力學(xué)平衡方程組，求解δ_r、δ_a、θ，計(jì)算非對(duì)稱軸承的載荷分布，求出最大負(fù)載值Q_max。

第三步：由式[σ_max]＝σ_cr/(f_s)^(1/3)計(jì)算許用應(yīng)力，由式(23)計(jì)算最大接觸應(yīng)力，在F_r＝100kN和軸向游隙為-0.02mm時(shí)，對(duì)F_a和M連續(xù)取值，當(dāng)軸承最大接觸應(yīng)力達(dá)到許用應(yīng)力時(shí)，記錄此時(shí)的F_a和M的值。把所有記錄下的的點(diǎn)連起來(lái)就得到軸承的靜承載能力曲線。

第四步：用第3步的方法繪制表1所示6組非對(duì)稱接觸角的靜承載曲線，繪制結(jié)果如圖4。

第五步：選取最佳非對(duì)稱角：(1)滿足一般工況承載能力要求，P₁(3233kN,1700kN·m/rad)為軸承工作時(shí)的一般工況,此時(shí)所有非對(duì)稱角下的靜承載曲線與P₁與原點(diǎn)的連線無(wú)交點(diǎn)，所有的非對(duì)稱角都滿足一般工況承載能力要求。(2)滿足極限轉(zhuǎn)矩工況下的承載能力要求，P₂(280kN,4805kN·m/rad)為軸承承受極限轉(zhuǎn)矩時(shí)的工況,此時(shí)接觸角為α₀₁＝α₀₂＝45°、α₀₁＝40°，α₀₂＝50°的靜承載曲線與P₂與原點(diǎn)的連線無(wú)交點(diǎn)，接觸角為α₀₁＝α₀₂＝45°、α₀₁＝40°，α₀₂＝50°的靜承載曲線滿足極限轉(zhuǎn)矩工況下的承載能力要求。(3)滿足極限軸向力工況下的承載能力要求，P₃(12800kN,472kN·m/rad)為軸承承受極限軸向力時(shí)的工況，此時(shí)接觸角為α₀₁＝35°，α₀₂＝55°、α₀₁＝40°，α₀₂＝50°的靜承載曲線與P₃與原點(diǎn)的連線無(wú)交點(diǎn)，接觸角為α₀₁＝35°，α₀₂＝55°、α₀₁＝40°，α₀₂＝50°的靜承載曲線滿足極限軸向力工況下的承載能力要求。綜合(1)-(3)，非對(duì)稱角α₀₁＝40°，α₀₂＝50°滿足所有工況下的承載能力要求，為最佳非對(duì)稱角。

非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承非對(duì)稱角的設(shè)置裝置，包括初始接觸角設(shè)置模塊、位移計(jì)算模塊、最大接觸應(yīng)力計(jì)算模塊、靜承載能力曲線繪制模塊以及對(duì)比判斷模塊；所述的初始接觸角設(shè)置模塊用于設(shè)置非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承的4個(gè)初始接觸角，α₀₁為第一排第一個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₂為第一排第二個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₃為第二排第三個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，α₀₄為第二排第四個(gè)接觸對(duì)的初始接觸角，其中，α₀₁+α₀₂＝90°，α₀₃+α₀₄＝90°，α₀₁≠α₀₂，α₀₃≠α₀₄；所述的位移計(jì)算模塊將將軸承軸向載荷、徑向載荷、傾覆力矩作為靜力學(xué)平衡方程的外部負(fù)載作為靜力學(xué)平衡方程外部負(fù)載，由靜力學(xué)平衡方程得到軸承內(nèi)圈徑向位移量δr、軸向位移量δa、以及轉(zhuǎn)角位移量θ；所述的最大接觸應(yīng)力計(jì)算模塊用于根據(jù)軸承內(nèi)圈徑向位移量δr、軸向位移量δa、以及轉(zhuǎn)角位移量θ、以及初始接觸對(duì)在任意位置角處的法向接觸載荷得到最大受載滾動(dòng)體負(fù)載值Q_max以及軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max；所述的靜承載能力曲線繪制模塊用于對(duì)軸向載荷F_a和傾覆力矩M連續(xù)取值，將軸向載荷F_a作為橫坐標(biāo)，傾覆力矩M作為豎坐標(biāo)，記錄每個(gè)工況承載能力P(F_a，M)，判斷軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max是否達(dá)到軸承的許用應(yīng)力[σ_max]，當(dāng)軸承所承受的最大接觸應(yīng)力σ_max達(dá)到軸承的許用應(yīng)力[σ_max]時(shí)，記錄此時(shí)的F_a和M，得到點(diǎn)(F_a，M)，連接此判斷過(guò)程中所有記錄的點(diǎn)(F_a，M)，得到軸承的靜承載能力曲線；所述的對(duì)比判斷模塊用于將各種工況與原點(diǎn)連接成線，各線均與軸承的靜承載能力曲線沒(méi)有交點(diǎn)時(shí)，該沒(méi)有交點(diǎn)的靜承載能力曲線對(duì)應(yīng)的初始接觸角即為非對(duì)稱雙排四點(diǎn)接觸球軸承非對(duì)稱角。裝置內(nèi)采用的方法與上文相同。