轴承承载后的载荷分布、应力和变形等是轴承承载性能的具体反映,轴承的承载性能直接影响轴承的疲劳寿命和可靠性,而城市轨道交通车辆轴箱轴承的疲劳寿命和可靠性直接关系到城市轨道交通车辆安全运行。因而,深入研究城市轨道交通车辆轴箱轴承的承载性能具有重要的意义。本文应用轴承设计原理和有限元方法对城市轨道交通车辆轴箱圆柱滚子轴承进行深入的研究。在国内的滚动轴承研究论文中,并没有看到同时考虑轴与内圈过盈配合和温升对圆柱滚子轴承载荷分布影响的论文。本文在建立圆柱滚子轴承有限元模型时,考虑摩擦力和内外圈的整体变形对载荷分布的影响,分别研究轴与内圈过盈配合、滚动体与内外圈的径向游隙和温升对圆柱滚子轴承载荷分布、滚动体与内外圈的接触面积、接触应力和等效应力的影响。然后,综合考虑以上因素,模拟更为真实的装配和工作情况,对圆柱滚子轴承进行有限元分析,从而确定所研究的轴承在实际工况下的载荷分布。综合考虑轴与内圈过盈配合,滚动体与内外圈的径向游隙和温升的影响,根据轴承的载荷分布对圆柱滚子轴承应力最大的单个滚动体与内外圈进行研究。深入研究滚动体、内圈和外圈的接触应力和等效应力分布规律,然后,对滚子母线进行对数修形,研究修形对接触应力和等效应力分布规律的影响。最后,在本文所研究的工况下,确定最优的修形方案,为圆柱滚子轴承的设计、制造和应用提供理论依据。由本文的研究可知,轴与轴承内圈过盈配合和轴承滚动体、内圈和外圈三者的温度差对圆柱滚子轴承的承载性能有相当大的影响,因此,计算轴承疲劳寿命和对轴承进行修形时都应考虑过盈和轴承主要元件温差的影响;滚子的对数修形可避免边缘效应引起的应力集中,大大降低轴承的最大应力,从而大幅度地提高轴承的疲劳寿命。