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摘要：近年来，我国经济和科技水平得到了不断提升，有效推动了我国其他领域的进步和发展，比如机械制造行业。滚动轴承在机械设备中的应用非常广泛，是机械设备中非常重要的零部件。
关键词：滚动轴承设计；轴承理论；轴承软件；轴承人才
引文：滚动轴承应用要求在不断提升，通过计算机技术的应用可有效提升滚动轴承设计水平，但是在实际的设计过程中还存在着许多新的挑战和机遇。滚动轴承设计方法需向规范化、精细化的方向发展，设计工具和手段应得到及时的更新和优化，培养专业设计人员，从而推动滚动轴承设计和生产进一步发展。
1滚动轴承及其设计概述
滚动轴承属于重要的机械零部件，在实际应用过程中发挥着重要的作用。随着机械制造行业的快速发展，对滚动轴承的设计和应用提出了非常高的要求。滚动轴承通常分为两类，即标准轴承和非标轴承。其中标准轴承的类型、牌号种类非常多，同一种类型的轴承对应着许多不同的尺寸。
随着计算机技术水平的发展，滚动轴承设计水平也得到了有效的提升。在滚动轴承设计过程中往往需要参照企业样本和轴承设计手册。对于非标轴承设计，目前缺乏统一的设计原则和设计标准。需要充分结合客户需求。现阶段，与欧美工业发达国家相比，我国无论是在设计理论方面，还是设计方法和工具方面，都存在着一定的差距，为缩短此项差距，我们需要加强轴承设计方法及手段的优化和完善，从而提升我国整体的轴承设计水平。
2滚动轴承设计方法
在滚动轴承设计过程中，首先需要根据实际应用及安装空间，确定轴承的安装尺寸，主要包括轴承内径、外径和宽度。其次，基于给定的安装尺寸，进一步设计轴承的内部参数。
根据轴承设计理论，轴承强度不仅与轴承材料和制造精度有关，还与轴承的内部设计参数，如轴承节圆直径、接触角、滚动体直径及个数等有直接的关系。轴承强度包括接触强度和套圈强度，轴承设计时，要充分考虑两种强度之间的关系，使两者处于一种最优的状态。例如，在确定的轴承内径、外径和宽度情况下，随着轴承节圆直径增大，滚动体直径可以增大，个数可以增多，轴承接触强度强度提高。但同时套圈壁厚变薄，套圈强度会变弱。因此，需要进行内部参数优化设计，最终得到一个最优的轴承强度。
目前轴承强度计算主要是基于赫兹理论，但由于赫兹理论的局限性，以及会涉及大量的高等数学、微积分等繁琐的运算，使得实际计算过程十分复杂。另外由于对滚动轴承设计理论掌握方面还存在着许多不足，导致很多工程师在轴承设计时难以掌握和应用。如果采用这种方式对滚动轴承进行设计，就难以有效实现采用最低成本获取最优设计的效果。
近几年，随着轴承行业的不断发展，大型轴承成为一个重要的发展方向。大型轴承具有重量大、体积大、尺寸大的特点，同时轴承设计难度也增加。现阶段我国在大型轴承强度与使用寿命计算、结构改进等方面还存在着许多不足。这就要求我们在轴承设计的过程中，需要充分结合赫兹理论，对滚动轴承力学模型进行科学合理的确定，从而有效应的对滚动轴承强度、寿命、塑性变形以及磨损等问题进行分析。
3滚动轴承设计工具
随着我国科学技术水平的提升，滚动轴承设计工具也得到了有效的发展。
许多轴承企业已经实现了轴承设计“甩图板”工程，通过使用CAXA或者AutoCAD等绘图软件，能够有效实现滚动轴承的绘图和出图。但是，滚动轴承种类非常多，如果仅凭借计算机辅助软件绘图功能对滚动轴承进行设计，那么设计参数就不能及时调整，很难实现轴承的参数化设计。
在电子计算机发展的推动下，计算机辅助设计功能变得越来越强大，三维绘图软件数量和质量都在不断的提高，成为滚动轴承至关重要的设计工具，大大提升了滚动轴承设计水平。目前三维绘图软件最常用的主要有SOLIDWORKS、PRO-E、UG、CATIA等，通过三维绘图软件，可实现对滚动轴承三维实体的建模，为滚动轴承设计提供有力的帮助，极大提高了设计效率。在轴承设计过程中，通过使用三维绘图工具的数据分析功能、数字化建模等功能，能够实现对滚动轴承参数的有效调整和优化，进而达到参数化设计的目的。并且能够自动实现滚动轴承二维和三维图纸的生成。
另外有限元分析在轴承设计和分析中也得到了广泛的应用，常见的有限元软件有ANSYS、Abaqus等。在滚动轴承学分析过程中，通过有限元软件建模与求解，能够有效实现对滚动轴承内部受力仿真分析和运动形式分析。因此，有限元软件的应用大大提升了滚动轴承方案设计的可行性和可靠性。
4滚动轴承设计人才建设及区域特点
我国轴承产业底蕴浓厚，轴承产业发源地主要有三个，分别为洛阳、哈尔滨、瓦房店，并且我国大部分的滚动轴承生产企业以及一些相关的科研院所都集中在这三个区域。但是在我国专门针对轴承设计人才培养的单位较少，在滚动轴承原始研发方面投入力度较小。一些滚动轴承生产研发企业，在滚动轴承设计的过程中只是根据原始设计经验，对滚动轴承设计、原材料、工艺、设备等进行优化，这在一定程度上限制了滚动轴承设计的发展。例如，在瓦房店地区有许多中小轴承制造企业，总体数量大约为500家，但是在这些轴承制造企业中，很少有独自的科研研发团队。参与轴承设计的人员很多都是机械厂工艺人员、轴承制造企业下岗职工和退休人员。虽然这些人员在轴承设计方面有着丰富的经验，但是在轴承设计理论基础、新技术应用、新工具使用等方面还存在着许多不足。另外在轴承设计过程中往往是参照一些样本以及轴承设计手册，这样难以有效实现产品的创新，很难有效提升我国轴承产品在国际上的竞争力。
因此，为了能够有效解决这种现状，我国应当不断加强对轴承设计专业人才的培养，在高等院校应积极开设轴承设计专业，积极开设实用的工程设计课程，培养新一代轴承设计人才，从而不断提升我国轴承设计软件开发水平，强化轴承设计人员的轴承理论基础。
结束语：滚动轴承是机械设备中非常重要的零部件，随着社会的发展和进步，对于滚动轴承设计和应用提出了非常高的要求，因此我国应不断强化滚动轴承设计水平，加强轴承设计人才的培养，从而推动滚动轴承设计的优化和创新，提升我国轴承设计实力以及轴承产品在国际市场上的竞争力。
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