徐辉，侯建伟，卢彦群

一种基于GA具有最大动载的车用圆锥滚子轴承优化方法

徐辉，侯建伟，卢彦群*

（河北工程大学，河北 邯郸 057000）

设计方法对汽车圆锥滚子轴承的性能、寿命和可靠性具有重要影响，从而也影响着使用该类轴承的汽车产品的工作性能和经济性能，因此，从所有可能的设计方案中找到一种最佳选择就显得十分重要。该研究从挖掘圆锥滚子轴承的最大动载荷入手，采用遗传算法（GA）设计具有较高性能的车用圆锥滚子轴承，研究过程中既满足了所有的边界条件，也获得了一个很大的多维搜索空间；研究结果表明，当搜索并迁移到一个更适宜的区域时，在该区域内轴承具有更高的额定动载荷，而且随着违例行为的增多，惩罚值呈指数增长，而对每一个违反约束的行为都进行一些惩罚，就可以得到更高的额定动载荷。所以，该研究为提高滚子轴承的最大动载荷，进而提高其使用性能和寿命找到了一种简便快捷的方法，为轴承设计提供了一种新的途径。

车辆；圆锥滚子轴承；最大载荷；遗传算法；优化设计

引言

对汽车而言，一项基本需求就是使其滚动轴承具有承受最大动载荷的能力，这意味着在设计中尽量使轴承所承受的动载荷最小化[1-2]。动载荷可由下式表示：

其中：

式中：、分别取0.65和1.2；=Dm×cocα/D（D为轴承节径；为接触角；D为滚子平均直径）；为滚子列数；l为滚子的有效长度；为滚子数；这里，D、D、l、、为轴承的设计参数，可通用设计变量来表示，而轴承的外形尺寸可分别用（外径）、（内径）、（内圈宽度）、（外圈宽度）、（总宽度）来表示。……