洛阳轴承研究所有限公司 张振潮 铁晓艳 王虎强 郑志功

一、 引言

近年来，高铁、动车及轻轨地铁发展迅速，圆锥滚子轴承作为高铁轴箱轴承、轻轨轴箱轴承也日益受到人们的关注。不少学者对高铁轴箱双列圆锥滚子轴承的承载能力与疲劳寿命进行了研究与探讨，同时也有学者针对深沟球轴承的内部载荷进行分析。但是，针对单列圆锥滚子轴承内部载荷分布对寿命影响的研究相对较少，而追其溯源，从轴向径向载荷比作为考量点来分析圆锥滚子轴承载荷分布对寿命影响的研究更是无从借鉴。

本文研究了不同载荷比（轴向载荷与径向载荷之比）下圆锥滚子轴承的负荷分布及受载最大滚动体的应力状态，计算了施加轴向载荷与径向载荷不同载荷比对轴承基本额定寿命的影响，确立了与轴承参数相关的最佳工况，为圆锥滚子轴承的优化设计和工程应用提供有用的参考。

二、不同载荷比下载荷分布计算

根据圆锥滚子轴承的特性，其带锥角的滚道使其可以承受轴向、径向联合载荷。本文从联合载荷时不同轴向、径向载荷比，研究分析圆锥滚子轴承的内部负荷分布、最大接触应力及变形等。然后根据轴承滚动体负荷分布情况，采用Lundberg 和Palmgren 等人的理论，计算不同载荷分布时轴承的疲劳寿命。相比于国标GB/T24607 推荐的经过简化的寿命估算公式，此计算方法考虑了滚动体负荷的精确分布，能够更直观的反映载荷分布对轴承疲劳寿命的影响。……