朱爱华，朱成九

(华东交通大学 a.机电工程学院;b.土木建筑学院,南昌 330013)

铁路货车轮对用353130B圆锥滚子轴承由2列圆锥滚子，2个实体保持架，中间隔套，内、外圈和LL密封圈组成[1]。轴承零件表面粗糙度过大会导致接触应力集中，较高的接触应力和应变会导致界面摩擦和磨损进而影响轴承的使用寿命。为了准确评估轴承的疲劳寿命，有必要了解材料真实的内部应力，然后与实验室或基于服务的疲劳寿命统计数据进行比较。

Hertz第一个提出描述弹性固体接触的分析方法[2]，该模型可以扩展到塑性材料和简单的接触面形状，且目前仍在广泛使用中。20世纪40年代开始发展的有限元法(FEM)，允许将复杂的几何形状离散为一系列较小的、简单的形状，并表示为一系列偏微分方程，通过进行数值求解，给出一个复杂几何的估计封闭解，该方法有助于将粗糙表面引进接触模型，包含基于常见制造过程统计特征的轮廓线表面。

1 模型简化

353130B轴承中如圆锥滚子的锥角较小，其直径远小于内、外滚道直径，故可将圆锥滚子与内、外滚道之间的复杂形面接触近似为一个圆柱滚子表面和一个平行其轴线的平面滚道之间的接触。当滚道与滚子直径之比较大时，这样简化的粗糙面模型对轴承分析结果的影响甚微，最大误差仅为5%[3]。

通常载荷是沿法向、切向和轴向3个方向作用，并在滚子和滚道间传递，在直线轨道运行的圆锥滚子轴承，轴向力很小；切向力是由摩擦和驱动轴承旋转的力矩组合引起的；……