针对整体螺栓滚轮滚针轴承滚子边缘应力集中现象,运用非理想赫兹接触理论,建立滚子与滚道非理想赫兹接触模型。研究全圆弧母线修形、相交圆弧母线修形、相切圆弧母线修形和对数母线修形方式对滚子与滚道之间接触变形和应力分布的影响规律。结果表明:在相同载荷下,相切圆弧母线修形的滚子接触变形最小;相交圆弧母线修形和相切圆弧母线修形滚子存在接触应力集中现象;全圆弧母线修形和对数母线修形的接触应力分布均匀,对数母线修形滚子的接触应力最小。对数母线修形是4种方法中适合用于滚轮滚针轴承滚子素线的修形方式。

以航空滚轮滚针轴承为试样,开展滚动接触疲劳寿命试验,得到该轴承在不同载荷下的寿命数据、失效模式等,预测滚轮滚针轴承寿命,并与试验结果进行对比分析。结果表明试验载荷在作为滚轮使用的承载能力(CTR)附近时,试验寿命与理论寿命非常吻合;试验载荷在50%CTR左右时,试验寿命高于理论寿命。应用中要考虑卡死现象和外圈磨损失效模式。