載荷波動對滾動軸承疲勞壽命影響的研究.pdf

1、在航空、航天和國防等領(lǐng)域，滾動軸承經(jīng)常工作在高頻脈動載荷的工況下。在脈動載荷作用下，滾動軸承的摩擦副會發(fā)生疲勞損傷累積，損傷累積達(dá)到一定程度時，軸承就會疲勞失效，且軸承的失效形式復(fù)雜。現(xiàn)有的壽命計(jì)算公式通過對脈動載荷進(jìn)行等效處理，得到軸承的疲勞壽命，沒有考慮載荷變化過程中的波動效應(yīng)。本文結(jié)合一種新的疲勞損傷累積模型，對現(xiàn)有的滾動軸承壽命預(yù)測模型進(jìn)行修正，并研究了不同因素對軸承疲勞壽命的影響。
　　首先，本文基于現(xiàn)有的擬動力學(xué)軟件計(jì)

2、算了三種脈動載荷（方波載荷、正弦波載荷、鋸齒波載荷）下滾動軸承內(nèi)部的力學(xué)特性。得到的結(jié)論是在脈動載荷作用下，接觸載荷、接觸角、接觸應(yīng)力、最小油膜厚度等參量均隨外載荷呈周期性的變化，得到了接觸載荷和接觸角的表達(dá)式，可作為后續(xù)軸承的疲勞壽命計(jì)算的基礎(chǔ)；
　　然后，結(jié)合了考慮載荷次序效應(yīng)的疲勞損傷累積模型和材料疲勞極限應(yīng)力，對傳統(tǒng)的軸承疲勞壽命模型進(jìn)行了修正，得到了脈動載荷作用下軸承疲勞壽命的修正模型。通過Matlab編寫壽命計(jì)算程序，

3、對比了修正壽命模型和等效載荷計(jì)算法下載荷類型、載荷均值、載荷頻率、載荷振幅和轉(zhuǎn)速對軸承的疲勞壽命的影響。結(jié)果表明：修正壽命考慮了載荷的波動效應(yīng)，可以全面反映各因素的影響程度。
　　最后，搭建了滾動軸承的高頻動態(tài)疲勞試驗(yàn)平臺，完善了滾動軸承的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)試驗(yàn)系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控。設(shè)計(jì)并進(jìn)行了正弦波載荷作用下深溝球軸承6205的疲勞失效試驗(yàn)，由試驗(yàn)結(jié)果可知，在軸承發(fā)生失效時，頻率偏移量增大，溫度快速上升，