彈性復合圓柱滾子軸承結構設計研究

張利明

摘 要：隨著科技發展和社會進步，需要運用組合創新原理對于圓柱滾子軸承的結構進行創新研究分析，提出了空心圓柱滾動體嵌入聚四氟乙烯材料彈性復合圓柱滾子軸承結構設計。同時需要確定彈性復合圓柱結構尺寸和定義滾動體的填充度，充分運用計算機軟件彈性復合圓柱滾子軸承進行有限建模，精確分析彈性復合圓柱滾子軸承接觸應力、彎曲應力和變形量對于滾動結構影響。

關鍵詞：彈性；復合圓柱；滾子軸承；結構；設計研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.031

1 圓柱滾子軸承結構設計概念

圓柱滾子軸承需要不斷克服實心圓柱滾子軸承存在的弊端問題，在空心圓柱滾子軸承結構設計中要提高空心狀，減少空心圓柱滾子軸承的預負荷問題。如果空心圓柱滾動體比實心圓柱滾動體有更大彈性，需要提高承載能力，根據滾子軸承接觸面積提高軸承使用壽命。空心圓柱軸承質量大小和離心慣性力大小要適應轉速，提高空心圓柱滾子軸承的結構設計，提高工作質量。圓柱滾子軸承是一種非常重要機械元件，工作性能會直接影響到主機的工作性能，需要不斷提高機械設備復雜程度，充分提高高速、重載和高精度極端工作條件和使用合理性，同時需要對于圓柱滾子軸承的安全性、動態性能和承載能力提高要求。

2 彈性復合圓柱滾子軸承結構設計

（1）空心圓柱滾子軸承具有很多優勢，需要提高空心圓柱滾動體周期性交替狀態，保證載荷合理性，對于空心圓柱滾動體內彎曲應力要提高滾動發生彎曲疲勞斷裂問題，促進空心圓柱滾子軸承破壞問題解決。從而實現空心圓柱滾子軸承工程應用能力，滿足現代機械發展要求，根據組合創新原理，提高圓柱滾子軸承結構受力狀況，增強軸承承載能力，降低空心圓柱滾動體彎曲應力，保障軸承疲勞壽命，根據教材物理特性提高軸承噪聲問題解決。

（2）圓柱滾子軸承結構需要創新研究，針對實心圓柱滾動體接觸應力提高空心圓柱滾動體彎曲應力，增大滾動體和接觸半寬應力水平，減少軸承綜合性疲勞強度問題，設計合理方案提高圓柱滾子軸承實質性滾動體嵌入式良好分子材料運用。同時還要不斷改善滾動體邊緣應力集中，提高邊緣設計深度，按照一定方案提高設計圓柱滾子軸承結構，保證彈性復合柱子軸承合理性。同時不斷需要不但改善滾動體邊緣應力集中的影響問題，在滾動體內部設計合理代斜度的深穴，然后給圓柱滾子軸承合理命名復合圓柱滾子軸承。

（3）一般情況下彈性復合圓柱滾子軸承的滾動體比實心圓柱滾動體更加容易導致變形，所以需要在相同的荷載作用下提高滾動體和軸承之間接觸，及時減少應力，彈性復合圓柱滾動體的受力狀況要及時改善，特別是對于滾動體內孔彎曲應力要減小，增加軸承之間抗疲勞和破壞能力，保證軸承安全性。

3 彈性復合圓柱滾子軸承有限元建模方式

（1）在彈性復合圓柱滾子軸承有限元建模中，要根據接觸彈性力學理論，對于彈性復合圓柱滾子軸承的滾動體和內部接觸有限元分析，提高深穴空心圓柱滾動體內部彈性滾動體設計，及時填充材料，保證滾動體填充度高效性。滾動體的材料一般采用的是35Cr，彈性模量是206GPa，滾動體內部嵌入使用的是PTFE彈性模量是280MPa進行有限元分析，在彈性復合圓柱滾動體材料構成上要提高連續性，及時分析復雜性，提高彈性復合圓柱滾動體和部分軸承內部有限元模型，保證設計合理性。

（2）最后為了更好保證彈性復合圓柱滾子軸承滾動體和內部圈接觸計算精度，需要提高對于網絡細化分析，針對單個元類型選擇要實現面與面相互接觸，創建合理接觸面，對于影響彈性復合圓柱滾子軸承疲勞壽命關鍵性因素要保證最大效果接觸面和彎曲應力。彈性復合圓柱滾動體的受力點主要是在軸承工作狀態下進行，然后更加合理保障結構合理性，利用有限元分析方法提高對于彈性復合圓柱滾動體應力和主應力變形量精確計算，保證結果優化，提高滾動體材料填充度，為彈性復合圓柱滾子軸承設計提供精確數據分析。

4 彈性復合圓柱滾子軸承結構設計研究的意義

（1）在等效應力和彎曲應力最小彈性復合圓柱滾子軸承最強的條件下需要及時優化數值，根據彈性復合圓柱滾子軸承有限元建模計算受力最大滾動體承受載荷能力，精確分析填充度、接觸應力、彎曲應力和變形量之間關系問題。首先要根據接觸應力和填充度及時優化彈性復合圓柱滾動體線接觸，對于彈性復合圓弧滾動體和內部圈之間關系提高提高接觸力和滾動體填充度有限元計算相互結合。隨著接觸規律不斷變化，實現對于滾動體填充度區間劃分，最大接觸應力要復合一定趨勢和要求，隨著滾動體填充度和接觸應力變化，實現接觸應力趨勢分析。

（2）在復合圓柱滾子軸承結構設計中要針對滾動體填充度和有限元計算，提高區域滾動體填充度，保障應力合理性，促進滾動體應力合理性。對于影響軸承疲勞壽命的問題要及時解決，充分考慮彈性復合圓柱滾動體承載能力，選擇合理填充度優化滾子軸承結構設計。同時還要不斷優化彎曲應力填充度，對于彈性復合圓柱滾動體內部要實現合理計算，保障滾動體內部和受力點精確性，同時要根據應力變化情況提高對于滾動體填充分析，按照一定拉應力和壓應力提高填充范圍。

（3）針對變形量填充度優化滾動體變形量剛度和軸承之間工作精度，保障承載力和彈性復合圓柱滾動體之間有限元計算高效性，隨著滾動體變形量變化，需要不斷提高滾動體填充度，保證滾動體能夠在65%情況下也能夠復合滾動體剛度要求。

5 結論

綜上所述，為了更好設計制造軸承試驗器，提高對于彈性復合圓柱滾子軸承的疲勞壽命試驗分析，需要根據不同填充度，提高荷載變形測試，保障滾動體剛度合理性，優化對于填充度剛度分析，促進復合圓柱滾子軸承試驗高效性，優化滾動體填充度合理性。保障彈性復合圓柱滾子軸承不會出現破壞問題，有效驗證有限元分析結構，促進對于復合圓柱滾子軸承結構設計。

參考文獻：

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