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沈阳机械工程学会论文 215 滚动轴承中的变形与应力计算 瓦房店轴承集团有限责任公司 李华伟 董玉雪 摘要：本文通过对点接触和线接触轴承中的变形和应力的计算，确定轴承的 承载能力，避免轴承长期承受重载荷和超载荷工作，提高轴承的使用寿命。 关键词：变形应力点接触线接触 接触应力和变形的计算是轴承性能分析的基础，它们对轴承疲劳寿命和额定 静载荷有重要的影响。在轴承设计中。应力和变形计算是至关重要的。现在参照相 关资料及设计中的实例，对接触应力和变形进行计算。 一、Hertz的弹性体接触理论的基本假设 Hertz的弹性体接触理论中采用了如下的假设； (1)接触物体只产生弹性变形。并服从Hook定律； (2)接触物体的表面是绝对光滑的，只有法向力作用，不存在切向摩擦力； (3)接触面积的大小与接触物体表面相比是很小的。 (4)接触变形在弹性极限范围内。 对滚动轴承来说，上述几点假定中不完全成立。但经验证明Hertz理论可以用 于滚动轴承中接触应力和变形的计算。理论计算结果与实验结果相符合。 二、变形与应力计算的公式推导 1．点接触的变形与应力计算 点援触时，a、b、dmax、的计算公式如F： 萨cace3＼／量 (1) 肛即e3 (2) v／萎 ‰x—CaeE-弘3、厄趸万 (3) 8=c。c酽3厩 (4) cf (5) 3～t·648[击+壶] E01一是 216 2006年第二届七省区市机械工程学会科技论坛暨学会改革与发展研讨会论文集 E01=粤 卜志 式a一一是接触椭圆长半轴(毫米)； b一一接触椭圆短半轴(毫米)； ‰；一一接触区最大接触应力(公斤／毫米2)； 8一一弹性趋近量(毫米)； Ce一一与接触体I、Ⅱ材料弹性常数和泊桑比有关的系数； Q一一使两接触体互相压紧的法向载荷。在滚动轴承中为滚动体载荷； ∑，一一接触点处两接触体的主曲率总和； C。、C-、C。、Ca一一是与函数有关的常数。 对钢制滚动轴承，取E一E-=2．12×104(公斤／毫米2) 10 ITII2ITII。■■ U 由式(5)得： C。一l 所以式(1)一(4)可简化为： 、百 铲％3√豇 ∞6) 肛啪3√轰 ∽7) 8) d。。=c。3√Q(∑P) @ 6=ca3 @9) v／Q2(∑p) 2．线接触的变形与应力计算 线接触时b、o一、8的计算公式为 忙o，o蜥醴v／毒(毫米，