摩擦热和夹杂对高速微型球轴承接触亚表面裂纹萌生的影响

为探究高速工况下微型球轴承摩擦生热和材料夹杂对接触亚表面裂纹萌生的影响，基于赫兹接触理论与内聚力单元的本构关系建立了微观接触数值计算模型，设置具有热力耦合的自由单元，引入摩擦热和夹杂，研究在联合载荷作用下温升和夹杂对接触亚表面裂纹萌生的影响。结果表明：夹杂与温升均会促进裂纹的萌生且材料较硬的夹杂更易萌生裂纹；夹杂边界出现应力集中，摩擦生热使夹杂边界更易形成裂纹且裂纹大多在夹杂的左右两端。通过轴承温升的宏观试验结果与微观仿真结果对比验证了模型的正确性。