一、滚动轴承滚子概述

　　滚子是滚动轴承中的滚动体，理论上它与滚道的接触是线接触，所以滚子可承受较大的负荷。轴承工作时，滚子的主要运动是本身的自转和绕滚道的公转。实际使用和试验均表明滚子是滚动轴承中Z薄弱的零件，滚子的设计水平对滚动轴承的工作性能（如旋转精度、振动、噪声和灵活性等）有很大的影响。

　　在目前铁路货车滚动轴承中，应用较多的是凸度滚子轴承，因为凸度滚子较好地解决了滚子在轴承运转中的应力分布，延缓滚子边缘疲劳失效，使轴承的使用寿命在同等的条件下比直母线滚子提高1-2倍。因此，正确设计的滚动体表面形状是保证轴承质量的重要工作之一。
　　二、滚子具有凸度形状的机理

　　滚子的疲劳剥落都是从两端边缘开始的，这是由于工作时滚子的边缘处有应力集中现象所致。滚子在边缘上产生的接触应力集中主要是由于以下两个原因引起的。一个是由于工作中，滚子承受载荷在两边缘处，接触应力很大，变形也很大，而且变化十分悬殊，这就是所谓的边缘效应。如下图所示。

　　在这种情况下，边缘处Z大应力σmax1和σmax2要比滚子中部应力大好几倍，边缘效应范围为L1和L2，计算表明L1和L2约为滚子母线总长度的0.07-0.16倍。另一个是由于多种因素的影响，造成套圈偏斜，一般偏斜时的应力要比计算的大1-2倍，但滚子边缘应力集中的主要原因，还是边缘效应的作用.对边缘效应可以做一直观解释，如下图所示。

 　　受挤压后滚子下面的滚道材料受压变形，滚子以外的滚道材料无受压变形，使位于滚子两端的滚道材料处于拉伸状态，增加了抵抗压缩变形的能力，压缩变形较小。因此，当滚子和套圈之间产生趋近量时，滚子两端变形量必然要大些，这就可以理解为边缘应力集中。

　　应力集中将严重影响滚动轴承的承载能力和疲劳寿命。降低以至消除这种应力集中的有效途径是改变滚子的母线形状，把滚子两边处直径减小一些，采用带凸度的滚子。

 　　上图为凸度圆锥滚子的接触受力情况，可以看出，滚子边缘受力情况得到了很好的改善，将这种凸度滚子装入轴承中可提高轴承寿命1-2倍。

　　三、国外铁道车辆专用滚动轴承的滚子凸度研究的发展概况

　　20世纪50年代末，美国和欧洲发达国家通过大量试验和理论分析，证明轴承滚子表面带有凸度，能较好的解决滚子在运转中的应力分布，延缓滚子边缘疲劳失效，使轴承的使用寿命在同等工作条件下，比直母线滚子提高1-2倍。

　　20世纪70年代中期，瑞典SKF公司、德国、英国、法国、日本等国家已有成熟的整套技术，生产的圆柱滚子、圆锥滚子、滚针已经全部实现凸度化。

 　　四、我国铁路货车滚动轴承的滚子凸度研究的发展概况

　　我国铁路部门、科研所才对国产铁路货车专用滚动轴承的圆锥滚子表面双曲线凸度进行了技术研究，1999年原铁道部运输局下发文件，批准了四方车辆研究所设计的“352226X2-2RZ型铁路货车滚动轴承产品设计图样”，该型轴承滚子每列为20粒，比197726型滚动轴承少1粒，滚子母线采用对数曲线，内圈滚道采取凸度设计，内圈大挡边采用斜挡边，密封结构采用橡胶迷宫式密封；2001年，瓦房店轴承集团有限公司、洛阳轴承（集团）公司、西北轴承（集团）有限公司、上海联合滚动轴承有限公司、成都轴承集团有限公司等5个轴承厂试生产；2002年停止生产原197726型滚动轴承。

（来源：铁道车辆资源平台）