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