滚动轴承内部载荷序列分析与寿命计算

发布时间：2019-11-16 10:33

【摘要】：滚动轴承在机械系统中主要起到减小摩擦和承受载荷的作用,滚动轴承的寿命将影响整个机械系统的寿命。轴承承载适中,润滑良好的情况下,表面材料疲劳剥落是滚动轴承的主要失效形式。现有的寿命模型中很少考虑轴承的运动状态对寿命的影响。本文主要对轴承进行内圈、外圈和滚动体的运动状态计算和接触应力分析,建立轴承钢球和内外圈滚道之间的动态接触模型。分析不同运动状态下,轴承内圈、外圈和滚动体接触点的载荷序列和疲劳寿命。本文第一部分阐述了滚动轴承载荷序列分析和寿命计算的研究背景和工程意义,概述了滚动轴承疲劳失效过程的国内外研究进展和主要的寿命理论,总结了滚动轴承动力学研究现状。第二部分以深沟球轴承为研究对象,提出了考虑钢球公转运动的载荷分布计算公式,并与文献计算值进行了对比。考虑游隙和离心力的影响,编写程序计算了轴承的载荷分布。取轴承内滚道、外滚道和钢球接触轨道上一点,分析轴承运动过程中该点的接触应力变化,得到轴承的载荷序列。基于L-P疲劳寿命理论计算轴承寿命,针对内外圈不同运动状态下轴承接触点应力循环次数的差异,对寿命模型进行了改进。基于修正的模型计算了4种不同的运动工况下轴承的寿命,来探讨内外圈运动状态对疲劳寿命的影响。第三部分以圆柱滚子轴承为研究对象,对载荷分布进行了求解。以内外滚道与滚子接触线上的中心点为研究对象,计算了滚子和内外滚道的载荷序列。根据上述载荷分布值,并考虑内外圈运动状态对应力循环次数的影响,计算了内滚道、外滚道、滚子和轴承整体的疲劳寿命,并考虑不同游隙值和离心力的影响。第四部分针对角接触球轴承,计算了不同外加径向和轴向载荷下的载荷分布。考虑轴承承载前后接触角的变化,根据变形协调条件和受力平衡状态建立方程,对不同外载荷下轴承各个位置处的实际接触角进行了计算。分析了径向力和轴向力变化对轴承寿命的影响。第五部分对本文的主要研究内容进行了总结,并指出本文所存在的缺点和不足,以此提出下一步的研究方向。
【图文】：

在接触疲劳循环过程中，，暗刻蚀区域中\

本文编号：2561794