偏載滾子軸承凸度設計及疲勞壽命分析.pdf

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

2、緣效應；當偏載量足夠大時，線接觸副輕偏載端的兩彈性體可能脫離接觸。針對正載最佳凸度滾子，分析了偏載量、滾子長徑比和滾子載荷對應力分布的影響，結果表明：(1)隨著偏載量的增大，會出現(xiàn)偏載效應和邊緣效應，并相應增大；(2)偏載效應和最大接觸應力隨滾子長徑比的增大而增大；(3)隨著滾子載荷增大，兩大效應以及接觸應力都增大。通過分析不同凸度量情況下的接觸應力分布，可知必定存在一最佳凸度量，此時最大接觸應力最小。結合凸度設計原理，針對某一特定的偏

3、載工況，進行了偏載滾子凸度設計。相較于正載工況下的最佳凸度量，偏載凸度設計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，再結合偏載與正載工況下最大剪切應力及應力體積的變化情況，在正載疲勞壽命估計的基礎上給出了偏載工況下滾子軸承疲勞壽命公式。通過比較不同偏載量情況下滾子軸承疲勞壽命