高速列车在未来的发展趋势为高速重载,轴箱轴承作为列车转向架的重要组成部分,同时承受较大的径向力和一定大小的轴向力,使其成为极易损坏的部件之一。轴箱轴承常见的故障有轴承滚动体或内外滚道面表面剥落、烧伤磨损以及塑性变形。造成以上故障的原因是列车运行中轴箱轴承内部摩擦碰撞导致的过高的温度和应力集中。为了得到轴箱轴承在极限工况下的温度场和应力分布情况,本文以某型高速动车组SKF轴箱轴承作为研究对象,对轴箱轴承进行热–结构耦合分析,研究工作主要包含为以下四个部分:(1)对SKF轴承进行三维建模和箱体各个部件的装配,分析轴箱轴承的结构的特征以及径向和轴向的载荷,根据滚动轴承载荷分布理论,对比不同载荷计算方法的差异并通过有限元静力学计算确定合适的载荷分布计算方法。(2)运用摩擦学、传热学理论对SKF轴承的发热进行分析,计算轴箱轴承的功率损耗和传热边界条件,对比不同发热计算方法的差异,结合有限元稳态温度场计算和列车行车试验数据确定合理的计算方法。(3)使用ANSYS有限元分析软件进行求解计算,在稳态热分析模块中求解,得到轴箱轴承的稳态温度场,然后将温度分析结果导入结构静力学分析模块中求解得到系统在热应力和结构应力共同作用下的应力分布,确定最大应力发生位置,分析应力集中的原因。(4)采用对数修形法对直母线圆柱滚子进行修形,求解不同修形量下接触应力的大小,确定合理的修形量,解决滚动轴承滚子两端边界应力集中的问题。综上所述,本文结合理论计算和有限元仿真计算,确定了高速列车在极限工况下的应力、温度分布情况,利用对数修形解决了滚动轴承滚子两端应力集中的问题,确定了合理的修形量。研究结果对高速列车轴箱轴承国产化和提高列车安全稳定运行有一定的工程应用价值。