滚动轴承疲劳寿命的影响因素

对影响滚动轴承疲劳寿命的各种因素进行了综述，包括各种疲劳诱导应力(最大切应力、最大动态切应力、Von Mises应力和八面切应力)，切向力、残余应力和环向应力疲劳极限应力、表面粗糙度、弹流润滑、表面处理、润滑油中污染颗粒、温度、速度、不失效寿命和钢材纯净度(氧含量)的影响，为轴承寿命的准确预测提供参考。     

有利于提高硬态切削滚动轴承疲劳寿命的残余应力临界条件

超精硬态切削在滚动轴承表面形成的残余压应力 ,经工作应力衰减后才成为影响滚动接触疲劳寿命的应力状态。基于此 ,本文在考虑特定滚动轴承使用条件的基础上 ,推导出滚动轴承采用超精硬态切削加工工艺时 ,已加工表面的残余应力需要满足的两个临界条件 ,即在接触区的每一离散点的残余应力必须与工作应力符号相同 ,且随时间变化残余应力的幅值应小于或等于工作应力幅值的两倍时 ,才有利于提高滚动轴承的使用寿命。该结论澄清了长久以来文献中所提出的残余压应力总是有利于提高工件疲劳寿命的这个似是而非的概念。     

汽车发动机主轴承滚动化可行性分析

以剖分滚动轴承为研究对象,探究汽车发动机主轴承滚动化的可行性。在某发动机真实工况下,计算了滚动轴承主要受力滚子的应力、变形和轴承的载荷分布及寿命,同时分析了滚动轴承疲劳寿命的影响因素,最后在倒拖试验台架上对主轴承滚动化前后的摩擦损失进行了测试和对比。综合结果表明,发动机主轴承滚动化后具有非常显著的减摩效果,但是疲劳寿命将是影响其产业化应用的最大制约因素。未来通过提高滚动轴承设计和工艺水平,改善轴承处的润滑及运行条件,有望实现发动机主轴承的滚动化应用。     

滚动油承疲劳寿命的修正系数α1

推导计算了滚动轴承在不同可靠度、不同寿命离散系数条件下的可靠度系数α１，以便在滚动轴承的寿命计算中使用。     

滚动轴承疲劳寿命的修正系数α_1

推导计算了滚动轴承在不同可靠度、不同寿命离散系数条件下的可靠度系数α_１，以便在滚动轴承的寿命计算中使用。     

基于应力修正系数的轮盘寿命及其可靠性分析改进方法

针对基于应力修正系数的轮盘寿命及其可靠性分析方法在预估中长寿命轮盘寿命时,没有考虑载荷比的影响,文中探讨载荷比对中长寿命及其可靠性的影响。通过计算发现,在3 000～40 000循环寿命范围内,不同载荷比下应力修正系数与缺口试棒最大应力之间均有很好的线性关系,且对于4种材料这种线性关系均成立,从而改进了这种方法。最后采用改进方法对某风扇盘进行寿命及其可靠性分析,考虑载荷比影响的寿命预估结果更为合理。     

基于最小油膜厚度的航空圆柱滚子轴承修正寿命研究

建立航空圆柱滚子轴承寿命计算的数学模型,比较ISO281:1990和ISO281:2007两种标准中关于滚动轴承寿命计算方法及修正系数的差异。针对航空轴承样本少、修正系数取值困难等问题,通过采用道森-希金森方程计算最小油膜厚度,确定滚动轴承的修正系数。通过某型直升机传动系统圆柱滚子轴承寿命的计算研究,验证了该方法的可行性。     

残余应力对齿轮弯曲疲劳的量化影响研究

随着风电、高铁、掘进等高端装备对齿轮功率密度、服役寿命等要求的提高,齿轮的弯曲疲劳问题日益显著。为提升齿轮弯曲疲劳性能,通过渗碳热处理、喷丸强化等工艺为齿轮引入较高的残余压应力已逐渐成为工业界的标配。为揭示残余应力对齿轮弯曲疲劳性能的量化影响,在最大主应变寿命预测准则中引入残余应力影响项,通过弯曲疲劳试验确定最优残余应力影响系数,进而采用新的试验数据验证模型的准确性。基于工程应用出发,引入修正应力的概念统一不同残余应力状态下的齿轮弯曲应力-寿命(S-N)曲线,研究结果显示,最大主应变准则中,残余应力影响系数取值为0.15时,可实现较高的寿命预测精度,而修正的S-N曲线中,最佳残余应力影响系数为0.25。研究成果可用于工程实际中齿轮弯曲疲劳快速评估。     

按转矩转速分析计算滚动轴承的寿命

本文介绍一种滚动轴承寿命分析的简单方法，针对机械传动机构中，不同的转矩，转速设定值，引入轴承寿命系数，对不同功率特性的滚动轴承寿命进行分析计算。     

PHM技术在航空结构疲劳寿命预测中的应用

飞机机体结构疲劳失效几乎都发生在紧固件孔的孔边位置,结构疲劳断裂会导致飞机出现灾难性的事故,PHM技术可用于预报疲劳故障何时可能发生,从而实现自助式保障,降低使用和保障费用。基于失效物理模型,建立连接件疲劳寿命的预测方法,方法首先求解含孔构件的应力严重系数和疲劳缺口系数,然后对应变-寿命曲线的弹性段进行了修正使局部应力应变法同时适用于高、低周疲劳寿命的预测。结果表明,建立的疲劳寿命预测方法的计算结果与疲劳试验结果相比误差小于17%,说明了方法的有效性。     

Probabilistic Stress-Life (P-S-N) Study on Bearing Steel Using Alternating Torsion Life Test

Probabilistic stress-life (P-S-N) studies using alternating torsion life test were conducted with the bearing steel JIS SUJ2/AISI 52100 having a hardness range of Rockwell C scale of 58-62 HRC to determine the existence of a fatigue limit for this through-hardened steel. One hundred and fifty (150) alternating torsion tests were performed at six torsion maximum shear stress amplitudes of 0.5, 0.63, 0.76, 0.80, 0.95, and 1.0 GPa. The number of specimens that were run at each stress amplitude varied from 19 to 33. There is no observable fatigue limit for JIS SUJ2/AISI 52100 bearing steel. On log-log plotted data, life is linear and is inversely proportional to shearing stress to a 10.34 exponent. The failure mode of the experiment is due to the conjugate tensile and compressive alternating stresses in accordance with alternating shearing stresses. The three-parameter Weibull life distribution function with a constant value of the Weibull slope m = 3/2 was found to have the best conformity followed by the log-normal distribution and the two-parameter Weibull distribution function. The shear stress-life exponent (A = 10.34) for JIS SUJ2/AISI 52100 bearing steel was independent of the Weibull slope.     

Fatigue life analysis of shot-peened bearing steel

Shot-peening effects on the fatigue life behavior of bearing steel (JIS SUJ2) have been investigated. Hourglass-shaped test specimens were heat-treated and then surface-treated using a shot-peening machine. Results of a rotary bending fatigue test showed that shotpeening suppressed not only much of the surface-originated fracture but also the scattering error of the probabilistic stress-life data, and improved the fatigue life by about 6 times through the load levels of the cyclic tests. Such large increase in fatigue life was driven by the following reasons: The increase of hardness in the skin caused the predicted fatigue limit stress to increase by 15%; fracture-initiating inclusions were distributed at deeper locations, experiencing low nominal stresses; and the increase in the fish-eye fracture size by an average of 180%.     

活塞销疲劳寿命预测的研究

疲劳破坏是活塞销的主要失效形式。对活塞销进行了载荷分析、利用APDL语言建立了有限元分析模型。理论计算了活塞销的疲劳安全系数。基于有限元结果结合Goodman单轴、Sinse多轴修正的名义应力算法,计算预测了活塞销的疲劳寿命。进一步利用FE-SEFE软件进行了单轴、多轴两种方法的疲劳寿命预测,验证该活塞销满足疲劳设计要求,理论验证了FE-SEFE软件在预测高周疲劳寿命的可行性。     

新型推力滚子轴承的强度计算

对新型轴承的结构特点作了简单介绍,计算了各零件在工作寿命期间承受接触应力的循环次数,推导出了圆锥滚子轴承的接触应力、疲劳强度和静载强度的计算公式。同时又对滚子端面的小型推力球轴承推导出接触应力、疲劳强度和静载强度的计算公式。     

基于接触应力的圆柱滚子轴承疲劳寿命分析

首先介绍了圆柱滚子轴承疲劳寿命的经典理论计算方法.然后运用Hertz接触应力理论计算出圆柱滚子轴承的最大接触应力,结合三参数幂函数公式确立疲劳寿命曲线方程计算出轴承的疲劳寿命值.通过改变轴承滚子数目、径向力大小以及径向游隙等参数,将基于接触应力得到的疲劳寿命结果与经典理论结果进行比较,证明了该方法的合理性.并分析了在考虑离心力作用下高速圆柱滚子轴承疲劳寿命与转速之间的关系.     

7050铝合金耳片结构尺寸对其疲劳性能的影响

分别在3种应力水平下对不同尺寸7050铝合金耳片试样进行疲劳试验,采用最小二乘法拟合得到了疲劳应力-寿命(S-N)曲线,研究了耳孔直径和耳片宽度比d/W(d为定值,24mm;d/W=0.67.0.50,0.40)、耳孔纵向边距和横向边距比y/x(y/x=1.0,1.6)对耳片疲劳性能和断口形貌的影响。结果表明:在相同应力下,7050铝合金耳片的疲劳寿命随着d/W的减小(即W的增大)先延长后缩短;在较大的y/x值下,耳片的疲劳寿命较长;不同尺寸耳片的疲劳断口均呈典型的疲劳断裂特征,裂纹起源于表面和角部。     

连接件振动疲劳寿命分析的名义应力法

提出了采用名义应力法估算振动载荷下连接件疲劳寿命的方法。综合考虑连接件孔边的应力均方根集中程度、孔表面状况和填充系数的影响,给出了连接件在振动载荷激励下的应力均方严重系数,然后结合连接件孔边的动态特性给出了振动疲劳缺口系数的计算公式。设计并完成了两种激励谱下304不锈钢的连接件振动疲劳试验,结果表明该方法可以很好地预测连接件的振动疲劳寿命。