轴承系统 理论和实践PDF电子书下载

1．轴承系统的特性 1

1.1．共曲和反曲结构 1

目录 1

1.2．分散接触和集中接触 3

1.3．材料的选择 3

1.4．流体静力和流体动力润滑 5

1.5．弹性流体动力润滑 8

1.6．热因素的计入 9

1.7．磨损 13

1.7.1．磨粒磨损 13

1.7.2．点蚀——表面疲劳 14

1.7.3．胶合（或刮伤） 15

1.9．摩擦学的多学科性质 16

1.8．运转因素和环境因素 16

1.10．测量的尺度 20

1.11．理论、实践和试验室之间的关系 21

2．离散的接触——表面性质 23

2.1．表面形貌 23

2.1.1．针式表面轮廓仪 23

2.1.2．表面测量的统计描述 28

2.1.3．表面纹理的理论模型 31

2.2．表面的相互作用 32

2.2.1．微凸体的接触 32

2.2.2．接触点的数目 35

2.2.3．顺性 35

2.3．光学法 36

2.3.1．直接观察和压印法 36

2.2.4．塑性指数 36

2.3.2．光学法和针式法的比较 38

2.3.3．高载荷集度下的接触 40

2.4．表面性质 42

2.4.1．表面能和面际张力 42

2.4.2．极性物质的吸附 45

2.4.3．表面张力的测量 47

2.4.4．表面间的引力 49

2.4.5．氧化膜 52

2.4.6．人工改善表层 54

2.4.7．外激电子 56

2.4.8．导电——接触电阻 59

2.4.9．观察表面组成的方法 62

2.5．表面与润滑剂间的相互作用——边界润滑 67

3.1．无润滑滑动。内摩擦和表面摩擦 70

3．简单滑动系统——环境影响 70

3.2．环境影响 71

3.2.1．氧化膜 71

3.2.2．氧化磨损过程的动力学特性 76

3.2.3．润滑剂添加剂 76

3.3．磨粒磨损 77

3.3.1．硬度 77

3.3.2．松散颗粒的作用——嵌入能力 78

3.3.3．确定材料耐磨（磨粒磨损）性的试验 81

3.3.4．铸铁组织的影响 85

3.4．粘着磨损 86

3.4.1．材料的结合点和转移 86

3.4.2．咬死 91

3.4.4．粘着 92

3.4.3．咬死的实际例子 92

3.4.5．对钢的相容性 96

3.4.6．胶合——粘着磨损的一种形式 98

3.4.7．磨损的剥层理论——另一种解释 100

3.4.8．穿透磨损 105

3.5．腐蚀磨损 105

3.5.1．发动机汽缸 105

3.5.2．轴承 107

3.5.3．微动腐蚀 107

3.6．固体润滑剂 108

3.7．自润滑轴承 110

3.7.1．PV因子 110

3.7.2．轴承系统的数学模型 113

3.8．制动器和离合器 114

4.1.1．推导 117

4．流体静压（外生压）轴承 117

4.1．挤压膜——Stefan定律 117

4.1.2．圆瓦 122

4.1.3．相互移近的圆柱 123

4.1.4．非中心加载 125

4.1.5．狭条 125

4.2．外生压轴承 127

4.2.1．狭条轴承 127

4.2.2．圆瓦轴承 131

4.2.3．流体静压轴承的刚度 133

4.2.4．径向轴承——顶起 136

4.2.5．大尺寸轴承的应用 138

4.2.7．流体静压效应和挤压膜效应的复合 141

4.2.6．径向、轴向载荷联合作用 141

4.2.8．在螺旋副上的应用 144

4.3．气体轴承 145

4.3.1．等温假设 145

4.3.2．空气静压轴承的设计 147

4.3.3．应用 149

4.4．顺性轴承——浮瓦 150

4.5．气体润滑推力轴承类型的选择 152

5．流体动力润滑——平面轴承 154

5.1．雷诺楔形 154

5.2．简单滑动轴承 157

5.3．活塞环的润滑 160

5.4．可倾瓦轴承 162

5.5．实验验证 164

5.6．高速推力轴承 166

5.7．阶梯式和腔式轴承 167

5.8．平面平行推力轴承 169

5.9．流体动压推力轴承的选择和设计 171

6．普通径向轴承 179

6.1．圆柱径向轴承 179

6.2．作为热系统的轴承 182

6.3．狭轴承近似解法 185

6.4．狭轴承理论在设计中的应用 193

6.5．标准化 200

6.6．轴线倾斜的影响 202

6.7．“偏离设计点”的考虑 205

6.8．轴承两部分都运动的情况 210

6.9．径向轴承上的旋转载荷 212

6.11．变动载荷，迁移率法 214

6.10．其它设计方法 214

6.12．自作用式气体轴承 218

7．雷诺理论的局限性——润滑剂的温度、压力、惯性力和 220

流变学的影响——紊流 220

7.1．导出雷诺理论所使用的假设 220

7.2．平面推力轴承理论 222

7.3．径向轴承 228

7.4．惯性效应、紊流情况 234

7.5．非牛顿性状——流变动力润滑 238

8.1．赫兹应力 241

8.1.1．球在平面上 241

力润滑——齿轮——凸轮 241

8．赫兹应力——车轮在钢轨上——弹性流体动 241

8.1.2．两个不等半径的球接触 243

8.1.3．平行圆柱体的接触 244

8.1.4．一般情况 244

8.2．车轮在钢轨上 247

8.2.1．接触应力 247

8.2.2．接触共振 252

8.2.3．波纹 253

8.3．表面下的应力 254

8.3.1．法向载荷 254

8.3.2．表面上摩擦牵引力的影响 256

8.4．滚动摩擦 257

8.5．反曲接触处的牵引力 260

8.5.1．爬动 260

8.5.2．在轮子与钢轨间的全尺寸测量 262

8.5.3．磨损 267

8.5.4．增加粘着的方法 268

8.6．刚性接触润滑 269

8.6.1．圆柱体 269

8.6.2．刚性球面接触 273

8.7．弹性流体动力润滑 273

8.7.1．历史 273

8.7.2．二平行圆柱体的接触 277

8.7.3．摩擦牵引力 279

8.7.4．非牛顿性状 284

8.7.5．球的接触 286

8.7.6．椭圆接触 289

8.8.1．温度限制 290

8.8．齿轮 290

8.7.7．缺油的影响 290

8.8.2．点蚀失效 292

8.8.3．表面形貌对润滑的影响 293

8.9．凸轮和凸轮从动件 297

9．滚动接触轴承 298

9.1．一般要求 298

9.2．轴承类型 300

9.3．额定静负荷 302

9.4．运转负荷能力 305

9.4.1．寿命离散性——Weibull分布 305

9.4.2．径向和轴向联合载荷——摩擦 308

9.4.3．热平衡 309

9.4.4．润滑对寿命的影响 310

9.4.5．A．S．M．E．委员会的设计方法 312

9.4.6．I．S．O．的方法 318

9.4.7．制造厂的推荐 319

9.4.8．润滑剂清洁程度的影响 322

9.5．滚动轴承的动力学——计算机程序 322

9.5.1．球与套圈的相互作用——自旋效应——非牛顿效应 322

9.5.2．整套轴承的动力学 326

9.5.3．计算机程序 328

9.6．滚动轴承的润滑 330

9.6.1．脂润滑 330

9.6.2．油（作为液体）润滑 334

9.6.3．油雾润滑 334

9.6.4．水基润滑液——水对矿物油的沾染 334

9.7．高速滚动轴承 336

9.8．混合式轴承 340

10．环境保护 342

10.1．密封 342

10.1.1．工作原理 342

10.1.2．密封的分类 346

10.1.3．接触密封 346

10.1.4．间隙密封 355

10.2．润滑油流量的控制 356

10.3．过滤 360

11．轴承与机械系统之间的关系 363

11.1．前言 363

11.2．松弛振动或“爬行”运动 363

11.2.1．相－平面图 363

11.2.2．Liénard作图法的应用 367

11.2.3．应用 369

11.3．径向轴承中的涡动 372

11.3.1．半速涡动 372

11.3.2．共振涡动——油膜振荡 373

11.4．气体轴承的涡动 376

12．摩擦学中的试验方法 378

12.1．轴承试验装置 378

12.1.1．稳定载荷下的径向轴承 378

12.1.2．推力轴承 382

12.1.3．动载荷试验 383

12.1.4．测试手段 387

12.2．试验润滑剂的方法 389

12.2.1．摩擦测量 389

12.2.3．模拟试验机 391

12.2.2．试样的准备 391

12.2.4．全尺寸试验 395

12.3．磨损测量 399

12.3.1．尺寸变化——气动测量 399

12.3.2．重量测量 401

12.3.3．压痕法 401

12.3.4．触针式仪器的应用 401

12.3.5．示踪法 401

12.4．状态监测 403

12.4.1．工程实际 403

12.4.2．油样摄谱分析（SOAP） 404

12.4.3．热检测——自录温度图 405

12.4.4．磨屑分析——铁谱术 405

附录 粘度 412

参考文献 417