柔性轴承寿命的分析计算

假设柔性轴承的寿命符合韦布尔分布,应用赫兹弹性接触理论和滚动轴承额定动负荷理论进行柔性轴承的寿命分析。对影响柔性轴承寿命的几何因素和力学因素做了定量分析,推出了柔性轴承的可靠度同普通轴承可靠度之间的关系和柔性轴承接触寿命计算式,并编程计算了滚动轴承接触疲劳指数方程中的各物理量。     

多工况下的直齿轮接触疲劳寿命仿真研究

基于直齿轮静力学分析的应力特征和瞬态动力学的应力时间子步历程,结合弹流润滑理论下的齿面摩擦因数,使用Workbench建立直齿轮接触疲劳寿命模型。通过弹性力学赫兹接触理论对静力学有限元仿真结果进行校核,确定应力历程输入中的放缩系数,估计材料的S-N曲线,并在Palmgren-Miner线性损伤理论框架下,利用nCode计算直齿轮接触疲劳寿命,得到寿命云图和危险节点位置。结果表明：齿轮接触疲劳的危险节点多出现在齿面沿齿宽方向线接触的两端位置,输入转速、负载转矩与接触疲劳寿命呈负相关,摩擦因数与接触疲劳寿命呈正相关,负载转矩对接触疲劳寿命的影响幅度最大。     

基于有限元的热机耦合下角接触球轴承疲劳寿命预测

为了得到直升机分扭传动输入级角接触球轴承的疲劳寿命,综合考虑了热应力和结构应力的共同作用。基于L-P疲劳寿命理论和Hertz接触理论,结合Goodman公式、材料的P-S-N曲线以及Miner疲劳累积损伤理论的EM修正法则,建立了直升机主减速器角接触球轴承的疲劳寿命模型。分析了角接触球轴承摩擦发热量的计算和对流换热系数的选取,确定了要加载的热载荷和边界条件,基于Ansys软件对轴承进行稳态热分析,分析径向载荷与转速对轴承稳态最高温度的影响。并在稳态热分析的基础上进行轴承热机耦合场分析,探讨了温度影响下的轴承疲劳寿命。结果表明:随着工作温度的升高,轴承寿命明显降低,摩擦发热对寿命的影响不可忽视。     

球-圆柱滚子组合转盘轴承承载能力的计算

以Hertz弹性接触理论和Lundberg-Palmgren的疲劳寿命理论为基础,结合球-圆柱滚子组合转盘轴承特殊的结构形式和受载条件,导出了接触强度校核及寿命估算的理论公式以及动、静承载能力曲线的绘制方法,为此类转盘轴承的设计和选型提供了可靠的理论依据。     

转盘轴承承载能力及额定寿命的计算方法

以Hertz弹性接触理论和Lundberg-Palmgren的疲劳寿命理论为基础,结合转盘轴承特殊的结构形式和受载条件,导出了接触强度校核及寿命估算的理论公式以及动、静承载能力曲线的绘制方法,并绘制了动、静承载能力曲线,为转盘轴承的设计和选型提供了可靠的理论依据.     

滚动直线导轨副一般载荷下额定寿命的计算

本文根据系统可靠性理论和额定寿命的概念 ,以Hertz弹性接触理论为基础 ,通过对导轨组件的受力分析 ,推出了液动直线导轨在一般载荷下额定寿命计算的公式 ,为其设计和选用提供了理论依据。     

接触分析在车轮弯曲疲劳有限元分析中的应用

利用有限元接触分析方法,建立车轮、试验轴、螺栓连接件的有限元模型,施加合理的载荷与边界条件,模拟车轮弯曲疲劳试验。通过有限元分析软件ANSYS,建立模型、设置接触对与相关参数,得出车轮高应力区域与各应力值。运用疲劳寿命计算理论中的名义应力法及ANSYS软件估算车轮疲劳寿命,且两数据基本一致。与车轮弯曲疲劳试验结果比较表明:在疲劳寿命计算理论与ANSYS软件估算的疲劳寿命内车轮均没有破坏。从而验证了运用接触分析有限元法预估车轮寿命的有效性,为以后的结构改进起到了指导作用。     

一种新型滚动集电环的设计研究

滚动集电环(滚环)利用滚动电接触实现旋转电传输,具有寿命长、免维护和性能可靠等优点.在国内外研究的基础上,设计了一种新型的滚动集电环,文中详细介绍了其工作原理,并分析了接触电阻、工作寿命.根据弯曲力学、赫兹接触和电接触理论,得出了滚动集电环的接触电阻、工作寿命的计算模型,然后利用ANSYS有限元软件进行仿真分析,结果表明有仿真结果与理论计算结果相差很小,验证了新型滚动集电环的设计是合理和可靠的,为滚动集电环的设计提供了新的思路.     

角接触球轴承的应力场与相对疲劳寿命分析

基于弹性接触理论及Ioannides及Harris疲劳寿命计算模型,分析了球径变化、沟曲率半径系数和径向游隙对角接触球轴承的Hertz接触应力、零件表层的Mises应力场及轴承疲劳寿命的影响。研究结果表明,角接触球轴承零件的表层裂纹源在沿轴承零件的周向平面内;轴承疲劳寿命随球径的增大而增大,随沟曲率半径系数和径向游隙的增大而减小。     

拨沙滚轮球面滚珠联轴器疲劳寿命分析

球面滚珠联轴器是沙滩清洁车垃圾拾取装置液压马达与拨沙滚轮关键联接装置。为研究拨沙滚轮球面滚珠联轴器的疲劳寿命,首先,运用点接触的L-P理论对其进行了寿命计算;然后,运用有限元法建立了联轴器的数值分析模型,通过增广拉格朗日算法对其进行多体接触有限元分析,利用ADAMS中的Impact函数进行运动学分析得到滚珠的接触载荷谱;通过Fatigue Tool软件根据Miner法则进行疲劳寿命分析。结果表明,疲劳寿命的有限元计算结果与理论计算结果比较吻合,球面滚珠联轴器满足设计要求,证明了理论计算的合理性。为联轴器的疲劳寿命研究和后期的优化分析提供了参考依据。     

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.     

Changes in the stress field in the elastohydrodynamic contact zone due to some operating factors and their possible role in the rolling contact fatigue of cylindrical surfaces

A theoretical analysis has been carried out of changes in the stress field in the elastohydrodynamic contact zone of cylindrical surfaces due to operating variables. Their possible role in rolling contact fatigue has been assessed by accelerated rolling contact fatigue tests. The results show that changes of the elastohydrodynamic pressure distribution in the contact zone associated with increase of the viscosity-velocity parameter induce considerable changes in the stress field in the contact zone. The poor correlation of rolling contact fatigue life with material effects according to elastohydrodynamic theory and the considerable changes in rolling contact fatigue life due to lubrication effects suggests that the explanation lies outside elastohydrodynamic theory and possibly in the theory of asperity lubrication.     

纯滚动状态下氮化硅陶瓷球临界应力分析

氮化硅陶瓷球临界应力在很大程度上决定其滚动接触疲劳和磨损寿命.由于陶瓷材料的抗拉能力较弱,所以设想其滚动接触疲劳失效的临界应力为最大主拉应力.应用弹性接触力学和赫兹理论分析纯滚动条件下陶瓷球表面层接触应力,得到表面层最大主拉应力.针对理论计算值,设计相应的纯滚动接触疲劳实验.分析表明,理论值与实验结果趋于一致,从而证实最大主拉应力为氮化硅陶瓷球滚动接触疲劳失效的临界应力.计算结果为陶瓷球的滚动接触疲劳寿命分析提供理论基础.     

多列滚动轴承疲劳寿命预测的一种新方法

本文根据机械可靠性理论建立了以接触疲劳强度为基础的,同时考虑偏载影响的多列滚动轴承疲劳寿命预测模型。以3-722四列圆锥滚子轴承为例,通过可靠性试验和现场调查对此模型的确准性进行了验证。结果表明用此模型预测多列滚动轴承疲劳寿命与实际使用情况基本吻合。     

PREDICTION OF TOOL LIFE IN MACHINING WITH RESTRICTED CONTACT TOOLS

A semi-empirical method is described for predicting tool life in orthogonal machining with restricted contact tools. The method uses a well established machining theory to predict cutting forces, tool-chip contact length and cutting temperatures for the corresponding plane face tool i.e. tool having the same cutting edge geometry but no restricted contact. These predicted parameters and a set of empirical relations are then used to calculate the cutting temperatures and tool life for the restricted contact tool. A comparison has been made between predicted and experimental results obtained from the literature and from tests carried out by the authors.     

星载活动部件用轴承的失效仿真分析及试验验证

为了对长寿命卫星活动机构固体润滑轴承进行寿命评价,首先结合赫兹接触理论研究了轴承失效的物理量化模型;其次,通过计算机仿真手段从轴承动力学的角度模拟其安装于单机载荷上的实际工况,得到轴承内部接触摩擦特性及受力特性变化规律;最后,通过试验及得到的相关数据对仿真结果进行闭环验证。研究结果验证了该类固体润滑轴承动力学建模方法的正确性,为低速固体润滑类轴承内部润滑失效提供了定量的判据,并为最终提高二维扫描机构寿命的方法提供了借鉴。     

重载RV减速器的摆线针轮疲劳寿命预测

以某型重载RV减速器中的摆线针轮为研究对象,利用有限元分析软件建立轮齿接触等效模型,得到了摆线轮齿面的接触应力分布并分析了其最大接触应力区,基于刚柔耦合动力学建模,得到了最大接触应力区的应力-时间历程。采用疲劳累计损伤理论,基于疲劳寿命专用仿真软件,以有限元结果和载荷谱为输入,分析了摆线针轮在相应外部循环载荷作用下的最终寿命,研究结果表明：摆线轮最大应力部位和危险部位在分度圆附近且靠近端面,最大应力为817 MPa,疲劳寿命为106.673次,等效寿命为5 233 h,为摆线轮的抗疲劳优化设计提供了参考价值。     

风电偏航轴承接触力分布与疲劳寿命分析

根据风电偏航轴承的结构和受载特点,建立轴承的整体有限元模型并求解联合载荷下的接触力分布.为降低模型复杂性和减小计算规模,通过赫兹接触理论获取滚动钢球与滚道的接触力和变形关系;将这些变形特征赋予非线性的弹簧单元,使弹簧单元与钢球的接触变形特征一致,从而模拟钢球与滚道的接触,并通过经验公式和实验验证了模型的正确性.建立轴承...     

A Model for Rolling Bearing Life with Surface and Subsurface Survival—Tribological Effects

Until now the estimation of rolling bearing life has been based on engineering models that consider an equivalent stress, originated beneath the contact surface, that is applied to the stressed volume of the rolling contact. Through the years, fatigue surface–originated failures, resulting from reduced lubrication or contamination, have been incorporated into the estimation of the bearing life by applying a penalty to the overall equivalent stress of the rolling contact. Due to this simplification, the accounting of some specific failure modes originated directly at the surface of the rolling contact can be challenging. In the present article, this issue is addressed by developing a general approach for rolling contact life in which the surface-originated damage is explicitly formulated into the basic fatigue equations of the rolling contact. This is achieved by introducing a function to describe surface-originated failures and coupling it with the traditional subsurface-originated fatigue risk of the rolling contact. The article presents the fundamental theory of the new model and its general behavior. The ability of the present general method to provide an account for the surface–subsurface competing fatigue mechanisms taking place in rolling bearings is discussed with reference to endurance testing data.