基于 FEM 和 RSM 的深穴圆柱滚子优化设计

摘要：

为消除圆柱滚子端部的应力集中现象,提高滚动轴承的疲劳寿命,对圆柱滚子内修形-深穴结构的形状控制参数(深穴开口度 k 、深穴长度 l、深穴锥角α)进行了分析,建立了滚子接触有限元(FEM)模型。基于响应曲面法(RSM),建立了以滚子端部与中间接触应力差最小为优化目标,以 k ,l 和α为设计变量的优化数学模型,并对响应面模型进行了求解,得到一组最优解,通过对比分析表明深穴滚子可以有效地降低滚子端部的应力集中现象,优化后深穴滚子应力分布更为均匀,避免了因局部应力过大而过早发生疲劳失效；采用 FEM 与 RSM 相结合的优化方法操作简单、效率高,可将其应用于其他机械零部件的优化设计。

关键词：深穴圆柱滚子、FEM、接触应力、RSM、优化设计

分类号：TH133.332;O224

资助基金：四川省科技创新苗子工程2014-025;国家自然科学基金51474180

在线出版日期：2015-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：307-312