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圆柱滚子轴承次表面裂纹区域应力分布规律研究

作者：党晓勇,师志峰,刘静. 日期：2023-04-20/span> 浏览：435 查看PDF文档

圆柱滚子轴承次表面裂纹区域应力

分布规律研究*

党晓勇1,师志峰2,刘静3*

(1.北京动力机械研究所,北京 100074;2.重庆大学机械与运载工程学院,重庆 400044;

3.西北工业大学无人水下运载技术工业和信息化部重点实验室,陕西西安 710072)

摘要:圆柱滚子轴承套圈滚道次表面裂纹将改变滚子表面与滚道之间的接触特性,从而影响轴承的工作特性。针对这一问题,研究了次表面裂纹的长度、宽度和倾斜度对裂纹区域应力分布的影响规律。首先,采用有限元方法,建立了轴承滚子与滚道等效接触的计算模型,并将有限元模型与赫兹接触理论的算例计算结果进行了对比,对有限元模型的正确性进行了验证;然后,基于圆柱滚子轴承次表面裂纹的形态特征,提出了含次表面裂纹的滚子与滚道接触有限元计算模型;最后,基于有限元模型,分析讨论了次表面裂纹的深度、宽度和倾斜角度对滚道次表面应力区分布范围的影响规律。研究结果表明:当次表面裂纹的宽度增大时,应力区的深度和宽度都迅速增大;当次表面裂纹的深度增大时,应力区的深度和宽度都迅速降低;当次表面裂纹的高度与宽度一定时,次表面裂纹的倾斜角越大,次表面应力区越小,次表面裂纹对轴承接触特性的影响也越小。

关键词:滚动轴承;滚柱轴承;轴承工作特性;裂纹长度、宽度和倾斜度;接触特性;滚道应力区

中图分类号:TH133.33文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)02-0204-08

本文引用格式:

党晓勇,师志峰,刘静.圆柱滚子轴承次表面裂纹区域应力分布规律研究［J］.机电工程,2023,40(2):204-210,224.

DANG Xiao-yong, SHI Zhi-feng, LIU Jing. Stress distribution law in subsurface crack region of cylindrical roller bearing［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(2):204-210,224.