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交叉滾子軸承是一種新型軸承，有其特殊結構特點和優(yōu)勢。在軸承的設計和應用中，軸承的承載能力和壽命問題是必須考慮的問題。

因此，研究交叉滾子軸承的機理具有十分重要的學術和實用價值。

本文以校橫向課題“非標交叉滾子軸承的開發(fā)與研制”項目中的滾子軸承為研究對象，建立受力模型，并且以軸承疲勞壽命為目標對軸承結構進行優(yōu)化，為軸承試驗提供一定的理論指導。

首先，通過剛性假設和經(jīng)典Herz理論，對交叉滾子軸承的滾子與內(nèi)、外圈接觸問題進行了研究，確定了內(nèi)圈與軸，外圈與軸承座之間過盈配合對游隙的影響公式，推導了接觸套圈的應力計算公式以及線接觸橢圓柱面應力分布的一些重要公式。

其次，基于以上理論，對交叉滾柱軸承載荷分布進行了研究，建立了軸承靜態(tài)徑向載荷和偏心軸向載荷分析模型。以RB8013-A軸承為例，分析了外加徑向和軸向載荷、力矩載荷以及滾子數(shù)目對軸承載荷分布的影響規(guī)律。此外還建立了動態(tài)徑向載荷分析模型，得出了轉速、外載荷和徑向游隙變化條件下的載荷分布規(guī)律。

再次，根據(jù)滾動軸承載荷分布理論和經(jīng)典接觸理論，推導了交叉滾柱軸環(huán)的額定動負荷和額定靜負荷公式。依據(jù)Lundberg-palmgren疲勞壽命理論，建立了疲勞壽命計算模型，并結合工程用的交叉滾子軸承壽命計算模型，計算得出了不同結構參數(shù)和載荷參數(shù)對軸承疲勞壽命的影響規(guī)律。

從而，利用優(yōu)化設計理論，提出YRT轉臺軸承壽命優(yōu)化的目標函數(shù)，并且根據(jù)理論和實際使用情況確定邊界條件，結合Matlab遺傳優(yōu)化算法工具箱編制程序，并利用Matlab中的GUI模塊編寫人機交互界面，從而使普通工程技術人員不必了解Matlab語言即可使用本文編寫的優(yōu)化程序，方便在實際設計工作時使用，得出優(yōu)化結果，提高了軸承壽命。