计入截面厚度均匀性的浪形保持架的工作应力分析

季彬彬，杨玉萍，莫亚梅,陈宝国，董在俊

(1.南通大学 机械工程学院，江苏 南通 226019；2.江苏万达特种轴承有限公司，江苏 南通 226500)

浪形保持架的疲劳断裂已成为深沟球轴承在使用过程中失效的重要形式之一。理论上在旋转一周的运动中，钢球和保持架兜孔间的作用力改变一次方向，即在承载区内钢球推动保持架运动，而在非承载区内钢球被保持架推动，这使钢球与保持架的梁之间不仅产生摩擦、磨损，还至少遭遇一次周向的变向冲击[1],所以在保持架内部产生应力的载荷主要来自保持架与钢球的碰撞、套圈的约束以及离心载荷(高速场合)[2]。

关于浪形保持架疲劳断裂的研究已经取得了一定成果。这些成果都是围绕保持架在不同工况运行过程中所承受的最大载荷展开，通过控制保持架的最大载荷来控制最大应力，从而提高保持架的疲劳寿命。但保持架的最大应力除了与最大载荷有关外，还与保持架的结构参数如保持架兜孔与梁连接处的相对弯曲半径等有关。

下文拟采用有限元法分析深沟球轴承浪形保持架兜孔与梁连接处取不同相对弯曲半径时圆角处的应力分布状况。同时，考虑到浪形保持架是冲压成形件，其在成形过程中截面厚度已不是严格意义上的均匀分布，故在应力分析时，将保持架过渡圆角处的截面厚度分布数据融合进保持架应力分析的有限元模型中，从而得到最接近保持架圆角处实际应力的应力分布数值，为保持架的结构设计提供依据。……