ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2017年9期 Bearing 2017, No. 9
3-6
DOI;10. 19533/j. issn1000 3762.2017.09. 002
基于RomaxCLOUD的对数素线圆柱滚子
凸度量的有限元分析牛振华'邱明，杜辉”，庞晓旭，牛青波
（1.河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003;2.洛阳轴承研究所有限公司，河南
洛阳471039）
摘要：以某轴系两端型号为NU2215的圆柱滚子轴承为例，对其滚子进行对数素线凸度设计，并基于Romax CLOUD对不同凸度量下滚子与套圈的接触应力进行分析，得到在径向载荷90kN工况下，最优凸度量为6.936 μm。同时对相同凸度不同载荷下滚子与套圈的接触应力进行分析，结果表明：当载荷超过正常加载范围时，对数素线滚子仍会出现边缘效应，其载荷应控制在0.1C，0.5C,范围内。
关键词：圆柱滚子轴承；有限元分析；凸度；对数曲线
文献标志码：B
中图分类号：TH133.33;0343.4
文章编号：10003762(2017)09000304
FiniteElementAnalysis on CrowningValues of CylindricalRollers with
LogarithmicGeneratrixBasedonRomaxCLOUD Niu Zhenhua',Qiu Ming',Du Hui',Pang Xiaoxu',Niu Qingbo
(1. School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science and Technology , Luoyang 471003 , China
2. Luoyang Bearing Research Institute Co. ,Ld. ,Luoyang 471039,China)
Abstract; Taking cylindrical roller bearings NU2215 for both ends of a shaft system as exemples, the crowning of roll-ers with logarithmic generatrix is analyzed. Based on RomaxCLOUD, the contact stress of rollers and rings is analyzed under diferent crowning values. The optimal crowning is 6. 936 μm under radial load of 90 kN. The contact stress of rollers and rings is analyzed under same crowning and different loads. The results show that the rollers with logarithmic generatrix stil have edge efect when the load exceeds normal loading range, and the load should be controlled in the range of 0. 1C, ~0. 5C,
Key words: cylindrical roller bearing; finite element analysis; crowning; logarithmic generatrix
轴承滚子没有修形（直素线）的情况下，产生边缘应力集中效应，滚子端部会出现过早疲劳及磨损甚至破坏。研究表明，轴承寿命约与应力的7次方成反比(2)，滚子端部应力的急剧增加会降低轴承寿命，故有必要对滚子进行修形，对数曲线修形是最为理想的修形方式(3)，在一定载荷范围内，合理的凸度量和对应的凸度方程可改善滚子边缘效应。直素线滚子的轴承进行设计时必须根据实际运行工况对滚子素线进行对数修形，从
收稿日期：2016-11-16；修回日期：2017-04-08
基金项目：国家"八六三"计划（2015AA043004）；河南省科技创新杰出人才计划（154200510013）
通信作者：邱明（1969一），女，教投，博士生导师，研究方向为轴承设计及性能评价，E-mail：qiuming69@126.com。
万方数据
而确定合理的凸度量和对应的凸度方程。
要得到合理的凸度量与对应的凸度方程，需对滚子轴承进行应力分析，传统的弹性力学和 Hertz接触理论无法对滚子修形后的应力进行分析。鉴于此，基于RomaxCLOUD对某轴系两端圆柱滚子轴承进行应力分析，并确定对数修形滚子的最优凸度量。
轴系模型 1
1.1圆柱滚子轴承结构参数
以某轴系两端的圆柱滚子轴承为例进行分析，套圈及滚子材料为GCr15，其主要参数见表1。 1.2轴系模型的建立
以RomaxCLOUD为平台建立轴系模型，如图 1所示，在轴的中点施加径向载荷F,，左端的试验