滚动轴承分析 第2卷 轴承技术的高等概念 原书第5版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 静载荷作用下轴承内部载荷分布：径向、轴向和力矩载荷联合作用及轴承套圈的柔性支承1

符号表1

1.1　概述2

1.2　径向、轴向和力矩载荷联合作用下的球轴承3

1.3　不同轴的向心滚子轴承6

1.3.1　变形分量6

1.3.2　滚子-滚道接触切片上的载荷8

1.3.3　静力平衡方程9

1.3.4　位移方程10

1.4　向心圆柱滚子轴承的推力载荷12

1.4.1　平衡方程12

1.4.2　位移方程13

1.4.3　由于歪斜引起的滚子-滚道变形14

1.5 向心滚子轴承的径向、推力和力矩载荷16

1.5.1　圆柱滚子轴承16

1.5.2　圆锥滚子轴承16

1.5.3　球面滚子轴承17

1.6　滚子-滚道非理想线接触的应力17

1.7　柔性支承的滚动轴承18

1.7.1　套圈变形18

1.7.2　滚动体对套圈的相对径向趋近量22

1.7.3　滚动体载荷的确定22

1.7.4　有限元法24

1.8　结束语25

参考文献25

第2章　轴承零件的运动和速度27

符号表27

2.1　概述28

2.2　滚动和滑动28

2.2.1　几何关系28

2.2.2　滑动和变形30

2.3　球轴承的公转、枢轴运动和自旋运动31

2.3.1　一般运动31

2.3.2　无陀螺枢轴运动34

2.3.3　旋滚比35

2.3.4　滚动和自旋速度计算35

2.3.5　陀螺运动37

2.4　滚子轴承中滚子端面与挡边的滑动37

2.4.1　滚子端面与挡边接触37

2.4.2　滚子端面与挡边几何形状38

2.4.3　滑动速度40

2.5　结束语41

参考文献41

第3章　高速运转：球和滚子动力载荷与轴承内部载荷分布42

符号表42

3.1　概述43

3.2　滚动体的动力载荷44

3.2.1　滚动体转动的体力44

3.2.2　离心力46

3.2.3　陀螺力矩50

3.3 高速球轴承51

3.3.1　球的漂移55

3.3.2　轻质球56

3.4　高速向心圆柱滚子轴承57

3.4.1　空心滚子60

3.5 高速圆锥和球面滚子轴承61

3.6　五自由度载荷62

3.7　结束语63

例题63

参考文献66

第4章　滚动体与滚道接触时的润滑膜68

符号表68

4.1　概述70

4.2　流体动压润滑70

4.2.1　Reynolds方程70

4.2.2　油膜厚度72

4.2.3　油膜载荷72

4.3　等温弹流润滑72

4.3.1　粘压关系72

4.3.2　接触表面变形75

4.3.3　压力和应力分布77

4.3.4　油膜厚度79

4.4　高压效应80

4.5　入口处润滑剂的摩擦热效应81

4.6　乏油82

4.7　表面形貌的影响83

4.8　脂润滑86

4.9　润滑机制87

4.10　结束语88

例题89

参考文献90

第5章　滚动体—滚道接触产生的摩擦93

符号表93

5.1　概述94

5.2　滚动摩擦95

5.2.1　变形95

5.2.2　弹性滞后95

5.3　滑动摩擦96

5.3.1　微观滑动96

5.3.2　滚动产生的滑动：固体膜或边界润滑97

5.3.3　滚动产生的滑动：全油膜润滑99

5.3.4　滚动产生的滑动：部分油膜润滑101

5.4　真实表面、微观几何形貌和微接触102

5.4.1　真实表面102

5.4.2　GW模型103

5.4.3　塑性接触105

5.4.4　GW模型的应用106

5.4.5　粗糙峰和流体承受的载荷107

5.4.6　滚动产生的滑动：滚子轴承107

5.4.7　自旋和陀螺运动产生的滑动108

5.4.8　倾斜滚子与滚道接触时的滑动110

5.5　结束语110

例题111

参考文献113

第6章　滚动轴承的摩擦效应115

符号表115

6.1　概述117

6.2　轴承摩擦起因117

6.2.1　滚动体与滚道接触产生的滑动117

6.2.2　滚动体上的粘性摩擦力117

6.2.3　保持架与套圈间的滑动117

6.2.4　滚动体和保持架兜孔之间的滑动118

6.2.5　滚子端面与套圈挡边间的滑动118

6.2.6　密封产生的滑动119

6.3　固体润滑轴承：摩擦力及摩擦力矩的影响120

6.3.1　球轴承120

6.3.2　滚子轴承123

6.4　流体润滑轴承：摩擦力和摩擦力矩的影响125

6.4.1　球轴承125

6.4.2　圆柱滚子轴承130

6.5　保持架运动和受力134

6.5.1　速度的影响134

6.5.2　作用在保持架上的力134

6.5.3　稳态条件135

6.5.4　动力学条件136

6.6　滚子歪斜138

6.6.1　滚子平衡歪斜角139

6.7　结束语141

参考文献141

第7章　滚动轴承温度143

符号表143

7.1　概述144

7.2　摩擦发热145

7.2.1　球轴承145

7.2.2　滚子轴承146

7.3　热量传递147

7.3.1　热量传递模型147

7.3.2　热传导147

7.3.3　热对流148

7.3.4　热辐射149

7.4　热流分析150

7.4.1　系统方程150

7.4.2　方程组求解151

7.4.3　温度节点系统151

7.5　高温考虑153

7.5.1　特殊润滑剂与密封153

7.5.2　散热154

7.6　滚动-滑动接触时的热传导155

7.7　结束语156

例题156

参考文献164

第8章　作用载荷与寿命系数165

符号表165

8.1　概述167

8.2　轴承内部载荷分布对疲劳寿命的影响167

8.2.1　球轴承寿命167

8.2.2　滚子轴承寿命169

8.2.3　游隙169

8.2.4　柔性支承轴承170

8.2.5　高速运转171

8.2.6　轴承倾斜172

8.3　润滑对疲劳寿命的影响173

8.4　材料及材料处理对疲劳寿命的影响175

8.5　污染对疲劳寿命的影响176

8.6　疲劳寿命综合影响系数180

8.7　Lundberg-Palmgren理论的局限性181

8.8　Ioannides-Harris理论183

8.9　应力-寿命系数184

8.9.1　寿命公式184

8.9.2　初始疲劳应力185

8.9.3　接触表面法向应力引起的次表面应力185

8.9.4　接触表面摩擦切应力引起的次表面应力186

8.9.5　表面摩擦切应力引起的应力集中188

8.9.6　颗粒污染引起的应力188

8.9.7　润滑与污染引起的组合应力集中系数193

8.9.8　润滑添加剂对轴承疲劳寿命的影响193

8.9.9　周向应力193

8.9.10　残余应力194

8.9.11　寿命积分196

8.9.12　疲劳极限应力197

8.9.13　ISO标准198

8.10　结束语199

例题200

图203

参考文献210

第9章　超静定轴与轴承系统213

符号表213

9.1　概述214

9.2　二轴承系统214

9.2.1　刚性轴系统214

9.2.2　柔性轴系统215

9.3　三轴承系统218

9.3.1　刚性轴系统218

9.3.2　非刚性轴系统218

9.4　多轴承系统221

9.5　结束语223

例题223

参考文献229

第10章　滚动轴承失效和破坏形式230

10.1　概述230

10.2　润滑失误引起的轴承失效231

10.2.1　轴承供油中断231

10.2.2　热不平衡231

10.3　微振磨损造成的轴承套圈破坏234

10.4　过大的推力载荷造成的轴承失效235

10.5　保持架断裂造成的轴承失效236

10.6　滚动接触表面点蚀或压痕造成的早期失效237

10.6.1　点蚀237

10.6.2　击蚀237

10.6.3　轴承滚道的摩擦腐蚀238

10.6.4　电流通过轴承造成的腐蚀239

10.6.5　硬颗粒杂质造成的压痕239

10.6.6　点蚀和压痕对轴承性能和耐久性的影响240

10.7　磨损242

10.7.1　磨损定义242

10.7.2　磨损类型243

10.8　微剥蚀244

10.9　表面初始疲劳244

10.10　次表面初始疲劳246

10.11　结束语247

参考文献247

第11章　轴承和滚动体的寿命试验与分析248

符号表248

11.1　概述249

11.2　寿命试验的问题和局限250

11.2.1　寿命加速试验250

11.2.2　加大载荷的寿命加速试验250

11.2.3　避免试验中的塑性变形状态251

11.2.4　滚子轴承的载荷-寿命关系251

11.2.5　提高速度的寿命加速试验251

11.2.6　边界润滑状态试验252

11.3　实际试验的注意事项252

11.3.1　润滑剂颗粒污染252

11.3.2　润滑剂中的水分253

11.3.3　润滑剂的化学成分253

11.3.4　试验条件的一致性253

11.4　试验样品254

11.4.1　统计要求254

11.4.2　试验轴承数量255

11.4.3　试验方案255

11.4.4　试样的加工精度255

11.5　试验装置设计256

11.6　寿命试验数据的统计分析259

11.6.1　统计数据分布259

11.6.2　两参数威布尔分布260

11.6.3　单样本估计262

11.6.4　威布尔数据组的估计267

11.7　零件试验268

11.7.1　滚动零件寿命试验机268

11.7.2　滚-滑摩擦试验机270

11.8　结束语273

例题274

表277

参考文献281

附录　部分轴承钢号对照表283