基于RSM的深穴空心圆柱滚子结构优化设计

摘要

为了更好地改善深穴空心圆柱滚子的“边缘效应”,进而提高滚动轴承的使用寿命,研究了控制圆柱滚子结构的空心度、深穴宽度和深穴锥角对其接触应力的影响规律,并将响应面法与优化技术相结合,提出了一种降低圆柱滚子端部应力集中以提高轴承疲劳寿命的优化方法.该方法基于深穴空心滚子的不同结构控制参数建立的相应有限元模型,以空心度、深穴宽度、深穴锥角为设计变量,以滚子端部与中间的应力差的最小化为目标函数,采用响应面法进行优化计算.结果表明,随着主控单因素的增大,滚子端部接触应力逐渐减小,而中段应力却逐渐增大;所采用优化方法简单、直观,简化了计算量,提高了优化效率;优化结构与其他结构圆柱滚子相比,其应力分布更为均匀,“边缘效应”得到了极大改善.