基于ANSYS建立了大型四列圆柱滚子轴承有限元模型,选用多线性强化材料塑性应变模型,分析了某型号轧机用大型四列圆柱滚子轴承在极限载荷下的滚子素线修形方式、滚子空心度以及滚子和内滚道的硬化层深度对轴承最大接触应力及塑性应变的影响。结果表明滚子对数修行时轴承接触应力较小;随内滚道和滚子硬化层深度增加,滚子与内滚道最大接触应力先增加而后趋于稳定;在空心度小于50%时,滚子内壁最大等效应力随空心度增大而增大,滚子外壁最大等效应力随空心度增大而减小,滚子最大接触应力随空心度增大而减小。在空心度大于50%时,滚子内(外)壁最大等效应力及滚子最大接触应力均随空心度增大而增大。

以深沟球轴承为研究对象,以轴承额定动载荷为优化设计目标,采用数组遍历法与网格节点法相结合的方法对球组节圆直径、钢球直径、钢球数量等参数进行优化设计;再结合计算机高级编程语言C#及Excel开发了深沟球轴承优化设计软件,并对内外圈、保持架等详细参数以及相关偏差进行选型计算。最后将该软件优化设计的额定动、静载荷和RomaxCLOUD优化设计结果对比,误差在允许的范围之内。