柔性薄壁轴承的预变形和预应力分析

谐波减速器的柔性轴承装配到波发生器椭圆凸轮上时存在较大的预应力和预变形。在实际工作载荷和预应力及预变形作用下，对柔性轴承内外套圈进行分析，得到其变形、应力以及载荷分布规律。分享如下：

(1)柔性轴承内外圈的变形主要取决于波发生器凸轮的轮廓线，内圈在长轴处的径向变形最大，短轴处径向变形最小，而在近45。处为变形为0。外圈径向变形也成类似分布。外圈的预变形在长轴和短轴处的周向变形为0，而在近45。处为最大值，分析结果符合薄壁圆环理论。内圈变形最大值略大于外圈，这是由于滚动体与内、外圈之间存在接触变形，有一定的趋近量。

(2)柔性轴承装配到椭圆轴凸轮后，内外圈的最大预应力在椭圆长轴处最大，且内圈的最大预应力较外圈的大，这主要是由于内圈的曲率半径比外圈小。承受的弯曲应力较大，与材料力学中的弯曲理论相符。

(3)考虑预应力的情况下，相同径向载荷作用下，柔性轴承内外圈的等效应力较不考虑预应力的等效应力有较大的增加，这对柔性轴承的额定承载能力有较大影响。

(4)根据L-P理论精确计算柔性轴承的疲劳寿命，结果表明，考虑预应力的情况下柔性轴承的疲劳寿命降低了30％，这对谐波减速器用柔性轴承的设计和制造提出了更高的要求。

也就是说，内外圈沟道处的等效应力主要取于其受到的周向应力；内外圈的最大等效应力和最大径向应力发生在长轴处的球与内外沟道接触 的区域 。