陆中央 程林 冯相永 胡斌

摘要：针对滚针凸度修型对滚动轴承应力分析的影响，以KIRD234021型滚动轴承为研究对象。首先，建立两种完整的有限元模型：滚子无凸度和滚子相切圆弧修型（中间直母线两端R弧修型）;其次，分别计算滚子无凸度和滚子相切圆弧修型（中间直母线L=5mm时两端圆弧半径R300mm～1000mm）时轴承内圈滚道应力云图。直母线长度L=5mm时，修型R弧半径在300mm～700mm时，滚针应力随R弧半径增大而降低，当R弧半径在700mm～1000mm时，滚针应力随R弧半径增大而增大，因此R弧半径约为700mm时滚针应力最小，此时对应滚针凸度值约为0.006mm。

关键词：仿真分析;滚动轴承;凸度修型; 中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-06-361

0引言

圆柱滚子轴承主要应用于高强度、重负荷的工程设计中[1]。通常滚子在载荷作用下会压入套圈滚道一微小深度，使滚道在滚子端部外侧材料处于拉伸状态，滚子端部压应力将高于接触中心的应力，这种现象被称为“边缘效应”[2]。由于“边缘效应”的影响，滚动轴承的疲劳破坏常常过早地出现在滚子端部和滚道两侧，成为引起滚动轴承疲劳破坏的重要原因。自上世纪60年代以来边缘效应引起轴承过早疲劳失效的问题受到了各国学者的广泛重视，成为摩擦学研究的一个重要课题——即凸度设计[2]。凸度设计包含凸型设计和凸度量计算两部分，其中凸型研究是滚子凸度设计应用的基础[1]。滚子凸度一般包括 5种类型[1]，即： 直线型、圆弧半凸型、圆弧全凸型、修正线型和对数型。滚子凸度设计应使凸型曲线连续光滑，且其曲率变化应平缓[1]。……