滚动轴承分析 第2卷 轴承技术的高等概念 原书第5版PDF电子书下载

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