滚针轴承是带有滚针的轴承，具有结构紧凑的特点轴承设计，尽管滚针具有较小的截面，滚针轴承仍具有较高的负荷承受能力，尤其适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。

　　滚针轴承一般包括内圈和套设于内圈的滚针组件，滚针轴承使用时需要将内圈与轴配合、滚针组件与轴孔配合，滚针组件与轴孔的配合精度直接决定其运行稳定性，因此包络圆的精度要有保证。现有的滚针轴承单纯从公差累积方法计算得到内圈的滚道公差，待轴压入内圈后，滚道尺寸受膨胀发生变化，导致通过理论计算得到的包络圆在实际使用时达不到精度要求。

　　本发明的目的在于提供一种滚针轴承的设计方法及滚针轴承，以缓解了现有技术中存在的滚针轴承实际使用时包络圆公差达不到精度要求的技术问题。

　　计算与各组公差b相对应的内圈滚道的涨量值f，该涨量值f由轴穿设于内圈后产生；

　　将各组公差b与各组公差d一一组合构成组别g，分别计算每组组别g的内圈滚道公差c的上偏差c上和下偏差c下；

　　将各组内圈滚道公差c与各组公差b及各组公差d一一组合构成组别h，分别计算每组组合的包络圆公差a的上偏差a上和下偏差a下；

　　将包络圆公差a的上偏差a上和下偏差a下位于包络圆公差a的范围内对应的组别h选出，并将满足该组别中对应的内圈滚道公差c及公差b的内圈与满足公差d的滚针装配形成滚针轴承，滚针轴承符合精度要求；

　　其中，包络圆公差a由组别h计算所得，包络圆公差a为包络圆的公差要求精度。

　　在可选的实施方式中，用于检测的轴的偏差为轴外径公差e的上偏差e上，涨量值f的计算公式为f＝(公差b的上偏差b上与下偏差b下的平均值+上偏差e上)×内圈膨胀系数z。

　　在可选的实施方式中，针对组别g，上偏差c上的计算公式为c上＝包络圆公差a的上偏差a上－2×公差d的上偏差d上－涨量值f；

　　下偏差c下的计算公式为c下＝包络圆公差a的下偏差a下－2×公差d的下偏差d下－涨量值f。

　　在可选的实施方式中，针对组别h，上偏差a上的计算公式为a上＝涨量值f+上偏差c上+2×公差d的上偏差d上；

　　下偏差a下的计算公式为a下＝涨量值f+下偏差c下+2×公差d的下偏差d下。

　　在可选的实施方式中，对内圈内径公差b划分组别前，首先将内圈内径公差b压缩为b2，随后对压缩后的内圈内径公差b2划分组别。

　　在可选的实施方式中，计算得到内圈滚道公差c后，从内圈滚道公差c中选取重复率高的组别，随后将上述重复率高的组别与各组公差b及各组公差d一一组合，以计算包络圆公差a。

　　在可选的实施方式中，单位为μm的涨量值f若为小数，则对涨量值f进行四舍五入为整数值。

　　第二方面，本发明实施例提供一种滚针轴承，包括内圈和滚针组件，通过上述滚针轴承的设计方法计算后，将满足公差要求的内圈和滚针组件组合装配。

　　本发明提供的滚针轴承的设计方法，包括已知内圈和滚针的现有尺寸以及公差要求精度，将大范围的内圈内径公差b和滚针外径公差d划分为小范围公差b和公差d，将小范围的公差b和公差d一一组合构成组别g；确定与内圈配合的轴的尺寸，并根据轴的尺寸、公差b和内圈膨胀系数z计算轴穿设于内圈后内圈滚道的涨量值f，将内圈滚道受轴的挤压产生的膨胀考虑在内圈与滚针的配合中，以确保滚针轴承实际使用时受轴的挤压后的包络圆的公差精度；计算组别g的内圈滚道公差c的上偏差c上和下偏差c下，得到对应公差b的内圈与对应公差d的滚针配合后的内圈滚道公差c。

　　随后将内圈滚道公差c与各组公差b及各组公差d一一组合构成组别h，计算该组别h对应的包络圆公差a，将计算所得的包络圆公差a与要求的包络圆公差a比较，若a部分或全部位于a范围外，则表示该组别h对应的内圈(内圈滚道公差c、内圈内径公差b)与滚针(滚针外径公差d)装配后形成的滚针轴承在使用时，轴与该滚针轴承的内圈配合后，该滚针轴承的包络圆公差达不到要求的精度范围；若a位于a范围内，则表示该组别h对应的内圈(内圈滚道名义尺寸c1、内圈滚道公差c、内圈内径名义尺寸b1、内圈内径公差b)与滚针(滚针外径名义尺寸d1、滚针外径公差d)装配后形成的滚针轴承在使用时，轴与该滚针轴承的内圈配合后，该滚针轴承的包络圆公差处于要求精度范围内，将符合组别h中公差的内圈和滚针筛选出并进行装配即可。

　　此外，上述设计方法将现有加工水平能够达到的大范围加工精度的内圈内径公差b和滚针外径公差d划分为小范围公差，通过将不同公差的内圈与滚针配合，使形成的滚针轴承在符合包络圆公差要求精度的基础上，无需增大对内圈及滚针的加工精度要求，从而大大降低加工成本。

　　为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

　　图标：100－内圈；110－内圈滚道；200－滚针组件；210－滚针；220－保持架；230－包络圆。

　　为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

　　因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

　　应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

　　在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

　　在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

　　下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

　　本实施例提供一种滚针轴承的设计方法，包括以下步骤：将内圈内径公差b划分为至少两组公差b；计算与各组公差b相对应的内圈滚道的涨量值f，该涨量值f由轴穿设于内圈后产生；将滚针外径公差d划分为至少两组公差d；将各组公差b与各组公差d一一组合构成组别g，分别计算每组组别g的内圈滚道公差c的上偏差c上和下偏差c下；将各组内圈滚道公差c与各组公差b及各组公差d一一组合构成组别h，分别计算每组组合的包络圆公差a的上偏差a上和下偏差a下；将包络圆公差a的上偏差a上和下偏差a下位于包络圆公差a的范围内对应的组别h选出，并将满足该组别中对应的内圈滚道公差c及公差b的内圈与满足公差d的滚针装配形成滚针轴承，滚针轴承符合精度要求；其中，包络圆公差a由组别h计算所得，包络圆公差a为包络圆的公差要求精度。

　　本实施例还提供滚针轴承，如图1所示，包括内圈100和滚针组件200，通过上述滚针轴承的设计方法计算后，将满足公差要求的内圈100和滚针组件200组合装配。具体地，滚针组件包括保持架220和枢接于保持架220的滚针210，滚针组件200套接于内圈100，其中内圈100的外侧壁作为滚针210的内圈滚道110，环形的滚针组件200的外切圆则为滚针轴承的包络圆230。

　　本实施例提供的滚针轴承的设计方法，对滚针轴承的内圈和滚针组件进行选择，以使内圈与滚针组件配合后的包络圆公差符合公差要求精度，其中，内圈的公差包括内圈内径公差和内圈滚道公差，滚针组件的公差包括滚针外径公差；已知滚针轴承的包络圆名义尺寸a1、内圈内径名义尺寸b1、内圈内径公差b、内圈滚道名义尺寸c1、滚针外径名义尺寸d1、滚针外径公差d、与内圈配合穿设的轴的轴外径名义尺寸e1、轴外径公差e以及要求的包络圆公差a；选取预设外径的轴用于穿设于内圈进行检测。将大范围的内圈内径公差b和滚针外径公差d划分为小范围公差b和公差d，将小范围的公差b和公差d一一组合构成组别g；确定与内圈配合的轴的尺寸，并根据轴的尺寸、公差b和内圈膨胀系数z计算轴穿设于内圈后内圈滚道的涨量值f，将内圈滚道受轴的挤压产生的膨胀考虑在内圈与滚针的配合中，以确保滚针轴承实际使用时受轴的挤压后的包络圆的公差精度；计算组别g的内圈滚道公差c的上偏差c上和下偏差c下，得到对应公差b的内圈与对应公差d的滚针配合后的内圈滚道公差c。

　　随后将内圈滚道公差c与各组公差b及各组公差d一一组合构成组别h，计算该组别h对应的包络圆公差a，将计算所得的包络圆公差a与要求的包络圆公差a比较，若a部分或全部位于a范围外，则表示该组别h对应的内圈(内圈滚道公差c、内圈内径公差b)与滚针(滚针外径公差d)装配后形成的滚针轴承在使用时，轴与该滚针轴承的内圈配合后，该滚针轴承的包络圆公差达不到要求的精度范围；若a位于a范围内，则表示该组别h对应的内圈100(内圈滚道名义尺寸c1、内圈滚道公差c、内圈内径名义尺寸b1、内圈内径公差b)与滚针210(滚针外径名义尺寸d1、滚针外径公差d)装配后形成的滚针轴承在使用时，轴与该滚针轴承的内圈配合后，该滚针轴承的包络圆公差处于要求精度范围内，将符合组别h中公差的内圈和滚针筛选出并进行装配即可。

　　此外，上述设计方法将现有加工水平能够达到的大范围加工精度的内圈内径公差b和滚针外径公差d划分为小范围公差，通过将不同公差的内圈与滚针配合，使形成的滚针轴承在符合包络圆230公差要求精度的基础上，无需增大对内圈及滚针的加工精度要求，从而大大降低加工成本。

　　本实施例中，可选地，可以将各组滚道公差c划分为至少两组公差c。与内圈内径公差b和滚针外径公差d的分组类似，将大范围的内圈滚道公差c划分为小范围公差c，使形成的滚针轴承在符合包络圆公差要求精度的基础上，减小对内圈滚道的加工精度的要求，从而降低加工成本。

　　本实施例中，可选地，对内圈内径公差b划分组别前，可以首先将内圈内径公差b压缩为b2，随后对压缩后的内圈内径公差b2划分组别。当已知提供的内圈内径公差b大于现有内圈内径公差的加工精度时，可以对内圈的内径进行二次加工，使其内圈内径公差达到现有的加工精度水平，即将内圈内径公差b压缩至b2，以在现有水平下提高内圈内径的加工精度，也能够简化后续分组计算等操作(如公差减小，划分的小范围公差数量可以减少或小范围公差减小)。

　　可选地，本实施例中，用于检测的轴的偏差为轴外径公差e的上偏差e上，涨量值f的计算公式为f＝(公差b的上偏差b上与下偏差b下的平均值+上偏差e上)×内圈膨胀系数z。针对组别g，上偏差c上的计算公式为c上＝包络圆公差a的上偏差a上－2×公差d的上偏差d上－涨量值f；下偏差c下的计算公式为c下＝包络圆公差a的下偏差a下－2×公差d的下偏差d下－涨量值f。针对组别h，上偏差a上的计算公式为a上＝涨量值f+上偏差c上+2×公差d的上偏差d上；下偏差a下的计算公式为a下＝涨量值f+下偏差c下+2×公差d的下偏差d下。

　　下面以具体事例进行说明：已知滚针轴承的内圈内径的尺寸为轴的尺寸为滚针直径的尺寸为内圈滚道名义尺寸c1为φ42mm，要求的包络圆尺寸为预设外径为φ36.018mm的轴用于穿设于内圈进行检测。

　　可选地，现有内圈内径公差的加工精度为9μm(0.009mm)，因此可以将上述内圈内径公差b＝13μm(0+0.013mm＝13μm)压缩为b2＝9μm，压缩后内圈内径尺寸可以为(也可以为别的尺寸，公差为9μm即可，如)；对内圈内径公差b进行分组，这里设定每组公差b为3μm(后文涉及公差计算的单位均为μm，文中将不再重复标注)，划分为3组，分别为公差b1：－2/－5；公差b2：－5/－8；公差b3：－8/－11。

　　计算尺寸为36.018mm的轴穿设于各组公差b对应的内圈后内圈滚道的涨量值，其中，针对上述尺寸的内圈及轴，内圈膨胀系数z根据实验测得为80％(根据内圈尺寸和轴尺寸及不同材料等影响，内圈膨胀系数z根据实验测得的范围可以为45％－95％)，其中，膨胀系数的实验测试方法为现有方法，这里不再赘述：

　　可选地，单位为μm的涨量值f若为小数，则对涨量值f进行四舍五入为整数值，则f1＝17、f2＝20、f3＝22。

　　对滚针外径公差d进行分组，这里设定每组公差d为2μm(gb/t309g2级)，划分为5组，分别为公差d1：0/－2；公差d2：－1/－3；公差d3：－2/－4；公差d4：－3/－5；公差d5：－4/－6。

　　将各组公差b1、b2、b3与各组公差d1、d2、d3、d4、d5一一组合构成组别g(g1……g15)，分别计算每组组别g的内圈滚道公差c的上偏差c上和下偏差c下：

　　计算得到15组内圈滚道公差c的上偏差c上和下偏差c下，将各组内圈滚道公差c1……c15与各组公差b1、b2、b3及各组公差d1、d2、d3、d4、d5一一组合构成组别h，分别计算每组组合的包络圆公差a的上偏差a上和下偏差a下，由上述计算得到的15组内圈滚道公差为－8/－27；可选地，计算得到内圈滚道公差c后，可以从内圈滚道公差c中选取重复率较高且数值范围较为居中的组别与公差b及公差d进行组合，选取重复率较高的组别进行计算得到包络圆公差a符合要求的概率更高，这里可以选取g1：－16/－22、g2：－14/－20、g8：－15/－21；进一步地，将各选出的高重复率的内圈滚道公差c划分为2组公差，每组公差c为3μm，其中g1划分为c1：－16/－19；c2：－19/－22；g2划分为c3：－14/－17；c2：－17/－20；g8划分为c5：－15/－18；c6：－18/－21。

　　将内圈滚道公差c1……c6与各组公差b1、b2、b3及各组公差d1、d2、d3、d4、d5一一组合构成组别h，分别计算每组组合的包络圆公差a的上偏差a上和下偏差a下：

　　将计算得到的90组包络圆公差a与要求的包络圆尺寸为比较，其中h1位于包络圆要求公差的范围内、h2位于包络圆要求公差的范围内……h90位于包络圆要求公差的范围外，则将h1对应的内圈内径公差为b1、内圈滚道公差为c1的内圈与滚针外径公差为d1的滚针装配得到滚针轴承，该滚针轴承在使用时包络圆公差也符合要求精度；h2类似，这里不再赘述；h90不在包络圆要求公差范围内，则h90对应的内圈内径公差为b3、内圈滚道公差为c6的内圈与滚针外径公差为d5的滚针装配得到滚针轴承，该滚针轴承在使用时包络圆公差不符合要求精度，可以将公差b3和公差d5与其他内圈滚道公差c组合计算。

　　此外，现有技术对内圈滚道的加工精度为6μm，采用上述设计方法算出的内圈滚道公差c及公差c由现有加工精度均能达到，即现有的加工精度可以实现对内圈滚道的加工，使得内圈与滚针配合能够符合包络圆公差要求精度，从而减少由于精度要求较高导致的加工成本剧增情况的发生(如要求包络圆公差为10μm，按照以往的装配则要求内圈内外径公差均为3μm，而现有加工精度达不到，或为了达到该精度会导致加工成本大幅提高)。

　　最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。