基于机车轮对的弹性复合圆柱滚子轴承深穴结构优化设计

摘要

边缘应力集中是机车轮对轴承疲劳失效主要形式之一。弹性复合圆柱滚子轴承是一种改善应力集中和综合性能的新型轴承。考虑机车轮对结构的力学性能,结合弹性复合圆柱滚子轴承的结构特性,通过理论分析确定其受载情况。为了研究应用于机车轮对的复杂载荷条件下弹性复合圆柱滚子轴承的边缘应力集中情况,将深穴结构参数化,提出深穴角度α和深穴半径c两个参数,通过有限元方法对其应力变化规律进行分析,最后通过遗传优化算法对弹性复合圆柱滚动体结构参数进行优化,得出最优结构尺寸α=58.14°,c=0.488Dmm,应用于机车轮对的弹性复合圆柱滚子轴承可以有效降低或避免"边缘效应"。分析过程和方法可为弹性复合圆柱滚子轴承的应用和设计提供有益参考。