程 林，张信群，疏 剑

（滁州职业技术学院机械与汽车工程学院，安徽 滁州 239000）

1 引言

自20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［1］，成为摩擦学研究的一个重要课题—即凸度设计［1］。轴承滚子凸度设计包含两大部分：即合理的凸度量和有效的凸型。而设计出合理的凸型是研究轴承滚子的灵魂所在。滚子凸型一般有5种型式，即：直线型、圆弧半凸型、圆弧全凸型、修正线型和对数型［2］。

文献［3］最早给出了理论对数凸度方程，可使得滚子应力分布较为均匀，在工程应用中极为广泛，但存在滚子端部不连续的缺点。文献［4］改进了Lundberg曲线端部不连续的缺点，提出了近似理论对数凸度方程，但改进后使得滚子很难获得均匀的应力分布。文献［5］提出了圆弧凸型滚子的设计公式，对不同工况下圆弧凸型的参数选取进行了分析。文献［6］等通过对Johns-Gohar 凸度方程增加一个系数提出了工程对数凸度方程，这种凸度设计方法可以一定程度上避免边缘应力。文献［7］提出了优化对数凸度方程，引入了三个系数，由于这三个系数难以精确控制，因此该对数凸度方程没有得到推广应用。

2 模型

图中序号（1）～序号（11）为产品试制阶段必检的关键尺寸。KIRD234021-YA滚针轴承CAD模型，如图1所示。

图1 产品图纸Fig.1 Product Drawing

根据工程实际问题按真实尺寸建立有限元模型，分别为无偏载滚子带凸度、无偏载滚子不带凸度；偏载滚子带凸度和偏载滚子不带凸度，滚子根据测绘结果凸度值取10μm。……