孙朝阳，周佶俊，时大方，王凯，刘国仓

(1.浙江天马轴承集团有限公司，浙江 湖州 313219;2.申通南车(上海)轨道交通车辆维修有限公司，上海 201800)

传统轴承过盈配合量与装配高变化量之间关系的数值计算方法[1-4]将壳体、外圈等效转化为规则圆环，未考虑轮毂异形及外圈锥形结构，计算结果与测量结果误差较大，无法满足工程应用。鉴于此，建立包含壳体、轴承实际结构的有限元模型[5～7]，对轴承过盈配合量与装配高变化量的关系进行计算，并与测量结果对比。

1 圆锥滚子轴承外圈过盈配合量与装配高的关系分析

以33118圆锥滚子轴承为例分析，轴承主要结构参数见表1。轮毂材料为QT450-10，套圈、滚子材料为GCr15，材料属性见表2。内圈与轴间隙配合，外圈与轴承座过盈配合，过盈配合量为0.109～0.149 mm。

表1 33118圆锥滚子轴承主要结构参数

表2 材料参数

圆锥滚子轴承外圈压入轮毂前后位置如图1所示(虚线、实线分别代表压入前、后位置)，图中：T0为外圈压入轮毂前装配高，δ0为外圈与轴承座过盈配合量，δr为外圈滚道与滚子等效接触点的径向位移，T1为外圈压入轮毂后装配高。当外圈过盈配合时，外圈的径向移动会导致内圈产生轴向位移δa，从而使装配高发生变化。径向位移δr与轴向位移δa的关系如图2所示，由几何关系可得装配高变化量为

T1-T0=δa=δr/tanα，

(1)

δr=0.5lr

式中：α为接触角；lr为滚道径向变形量。

图1 33118轴承外圈压入轮毂前后位置示意图

图2 33118轴承外圈轴向位移与径向位移的几何关系

2 传统数值计算

滚道径向变形可表示为

(2)

式中：p为外圈与轴承座的配合压力；……