杨咸启，时大方，刘国仓

（1.安徽建筑大学 城市建设学院,安徽 合肥238076；2.浙江天马轴承集团有限公司，浙江 湖州313200；3.黄山学院，安徽 黄山245041）

1 线接触问题概述

在高速铁路轴承和重载轧机轴承等一类滚子轴承中，多是采用圆柱滚子轴承或是圆锥滚子轴承，其中的接触问题主要属于线接触类型。由于滚子和滚道接触都是具有限长度的，不符合理想的线接触类型问题的条件，只能通过数值计算方法计算。随着载荷的增加，有限长线接触区域会逐渐扩大[1-3]。当载荷比较大时，在接触区两端部边界会出现很高的应力集中问题，如图1（a）所示。为了消除这种不利的应力集中现象，滚子的母线需要采取修形设计。早先的修形母线通常采用小角度倾斜直线或圆弧曲线，等等。经过这样修形后的滚子能够降低接触应力集中度，但不能完全避免应力集中，如图1(b)所示。如果滚子母线采用圆弧曲线，可以避免滚子边缘应力集中，如图1(c)所示。但这时接触中心区的接触应力会比较高，它会减少轴承接触疲劳寿命。经过不断深入的研究发现，如果滚子母线采用对数型曲线，理论上可以完全消除应力集中现象，可以使接触压力分布接近均匀，如图1(d)所示。因此，在重要的滚子轴承设计中都推荐采用对数型曲线来作为滚子的母线。设计中通常的做法有两种：1.滚子母线直接采用对称型的对数曲线；2.在滚子母线中段采用一段直线，在滚子两端部采用对数曲线，使两者光滑连接。……