偏載滾子軸承凸度設(shè)計(jì)及疲勞壽命分析.pdf

1、本文建立了偏載工況下滾子與滾道接觸的力學(xué)模型，利用影響系數(shù)法離散處理其基本方程，并利用FORTRAN語(yǔ)言編制程序求解了兩者的接觸問(wèn)題。通過(guò)與他人分析及試驗(yàn)研究成果的比較，證明了所編程序的算法以及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且該程序?qū)ertz點(diǎn)接觸的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與理論解的誤差小于6％。針對(duì)正載工況下最佳凸度滾子軸承，計(jì)算了偏載工況下接觸應(yīng)力及表面層剪切應(yīng)力的分布情況，發(fā)現(xiàn)軸承運(yùn)行于偏載工況時(shí)，線接觸副重偏載端的應(yīng)力明顯大于其輕偏載端，且會(huì)出現(xiàn)邊

2、緣效應(yīng)；當(dāng)偏載量足夠大時(shí)，線接觸副輕偏載端的兩彈性體可能脫離接觸。針對(duì)正載最佳凸度滾子，分析了偏載量、滾子長(zhǎng)徑比和滾子載荷對(duì)應(yīng)力分布的影響，結(jié)果表明：(1)隨著偏載量的增大，會(huì)出現(xiàn)偏載效應(yīng)和邊緣效應(yīng)，并相應(yīng)增大；(2)偏載效應(yīng)和最大接觸應(yīng)力隨滾子長(zhǎng)徑比的增大而增大；(3)隨著滾子載荷增大，兩大效應(yīng)以及接觸應(yīng)力都增大。通過(guò)分析不同凸度量情況下的接觸應(yīng)力分布，可知必定存在一最佳凸度量，此時(shí)最大接觸應(yīng)力最小。結(jié)合凸度設(shè)計(jì)原理，針對(duì)某一特定的偏

3、載工況，進(jìn)行了偏載滾子凸度設(shè)計(jì)。相較于正載工況下的最佳凸度量，偏載凸度設(shè)計(jì)可顯著提高滾子軸承的抗偏斜能力，并且能更加有效地降低最大應(yīng)力值。 在分析比較了L-P壽命理論、I-H壽命理論和Zaretsky壽命理論的基礎(chǔ)上，選擇L-P壽命理論作為偏載滾子軸承疲勞壽命分析的基礎(chǔ)，再結(jié)合偏載與正載工況下最大剪切應(yīng)力及應(yīng)力體積的變化情況，在正載疲勞壽命估計(jì)的基礎(chǔ)上給出了偏載工況下滾子軸承疲勞壽命公式。通過(guò)比較不同偏載量情況下滾子軸承疲勞壽命