球盤式高速滾動接觸疲勞試驗機的研制及驗證.pdf

1、隨著新材料技術、新加工方法、潤滑方式和潤滑介質以及表面改性技術的發(fā)展，以M50、M50NiL、Si3N4等為例的航空摩擦副材料具有長壽命和高可靠性特點，且運行工況條件也極為苛刻，現(xiàn)有滾動接觸疲勞試驗機不再能進行苛刻工況條件下的滾動接觸疲勞試驗，而且國內材料的滾動接觸疲勞數(shù)據(jù)多是國外等同采用，因此本文旨在設計一臺球盤式高速滾動接觸疲勞試驗機，使其既能滿足現(xiàn)行國家標準下金屬材料滾動接觸疲勞試驗要求，又能擴展試驗條件，用于開展航空軸承材料、特

2、種工藝、復合涂層、表面強化、潤滑材料等新技術的篩選試驗。
　　首先，本文分析滾動接觸疲勞的失效模式，對影響材料發(fā)生滾動接觸疲勞失效的因素進行分析總結，對滾動接觸疲勞壽命評價方法進行討論?？偨Y振動檢測常規(guī)信號并選擇均方根值和峰值作為試樣材料發(fā)生滾動接觸疲勞時進行報警的監(jiān)測參數(shù)。對試驗機進行系統(tǒng)方案設計，確定試驗機球盤點接觸摩擦副形式進行滾動接觸疲勞試驗機的設計，按照試驗試樣圓盤優(yōu)先失效的定向失效和加速疲勞的原則，分析和確定了試驗機的

3、性能指標。
　　然后，以試驗機性能指標為指導設計和研制球盤式高速滾動接觸疲勞試驗機，主要包括球-盤點接觸試件、加載機構、支承軸系、動力裝置、潤滑系統(tǒng)以及測量系統(tǒng)六部分。同時使用 Soildworks 對試驗機進行三維造型設計，使用ANSYS Workbench對試驗機主軸進行動靜特性分析，靜力學分析中得到試驗機主軸在最大載荷作用下的靜力變形圖(Total Deformation)、應力分布圖(Equivalent von-Mise