张 凯，袁祖强，韩 君，高文涛

(南京工业大学 机械与动力工程学院，江苏 南京 211800)

摇臂轴承是发动机配气机构中的一个重要部件，其主要作用是减少配气机构中凸轮与摇臂之间的摩擦，从而改善发动机的工作性能。由于摇臂轴承特殊的工作情况，其整体的受载情况区别于通用圆柱滚子轴承。通用的圆柱滚子轴承通常外圈固定，内圈随轴转动，轴承工作过程中，最大接触载荷以及最大应力往往出现在轴承滚动体上，有数据表明至少有 80%的轴承由于其滚子凸度设计不合理，致使轴承过早失效[1]。因此，国内外学者对滚动体凸度做了大量研究[2-4]，并通过对滚动体做了相应的修形改进以提高轴承的使用寿命。而摇臂轴承在实际运动过程中，凸轮带动轴承外圈转动，并且伴有竖直方向的运动，其最大接触应力出现在轴承外圈外表面上[5]。因此，需要轴承的外圈进行修形处理，以提高摇臂轴承的使用寿命。利用ANSYS/LS-DYNA对摇臂轴承进行动力学仿真计算出轴承外圈所受的载荷为3 kN[6]，以此作为条件计算摇臂轴承外圈母线在不同形状下的应力变化情况，对比分析进而得到合理的凸形。并以最优凸形为基础计算出最佳的凸度量，从而达到提高摇臂轴承承载能力，改善发动机性能的目的。

1 摇臂轴承外圈母线凸形选择

凸度研究包括对凸度形状和凸度量的研究两块内容，通过一定的经验计算选取合适轮廓线型即凸型设计，凸度量设计即结合轴承外圈所受载荷和轴承外圈宽度,计算出相应凸度值。……