圆柱滚子轴承内圈挡边与滚子球基面的优化设计

作     者：王志坚 宋佳伟 李兴林 李健 常振 

作者机构：常州大学 杭州轴承试验研究中心有限公司 浙江大学 机械工业轴承产品质量检测中心(杭州)ISO/IEC检测/校准CNASL0309 

出 版 物：《轴承》 (Bearing)

年 卷 期：2022年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：浙江省博士后科研基金项目 江苏省高校自然科学基金（No.20KJD460002） 常州大学科研基金的支持 

摘      要：针对高速工况下圆柱滚子轴承内圈挡边和滚子球基面之间发热严重问题，本文建立了联合载荷下圆柱滚子轴承的力学模型，并且在内圈挡边和滚子球基面接触区域考虑了润滑因素。基于此模型，分析了圆柱滚子轴承在联合载荷作用下，不同挡边斜角和球基面半径尺寸对接触状态和发热量的影响，以及挡边和球基面制造公差对轴承寿命的影响。结果表明：挡边斜角和球基面半径通过改变接触点位置和接触刚度影响接触性能和发热量，不同尺寸参数需要根据具体工况来决定：低接触点设计适用于轻载高速工况，高接触点设计适用于重载低速工况；为了保证接触椭圆完整性，接触点应尽可能靠近挡边中间；对挡边斜角和球基面半径分选组合有利于减少接触椭圆截断现象，当挡边斜角分组间距设置为为2.5′和球基面半径分组间距为50mm时，轴承的寿命误差控制在34%以内，且分组精度越高，寿命离散性越小。