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前言1

符号表1

第一章 滚动轴承的类型1

第一节 概述1

第二节 球轴承3

一、向心球轴承3

二、双列向心球面球轴承6

三、向心推力球轴承6

四、分离型向心推力球轴承7

五、双半内圈向心推力球轴承7

六、推力向心球轴承8

七、推力球轴承9

八、直线运动球轴承9

九、微型球轴承10

十、特大型轴承11

第三节 滚子轴承12

一、向心短圆柱滚子轴承12

二、双列向心球面滚子轴承14

三、圆锥滚子轴承14

四、滚针轴承15

五、推力滚子轴承16

六、滚动导板17

第二章 滚动轴承的几何学关系19

第一节 概述19

第二节 球轴承20

一、密合度20

二、接触角20

三、主曲率21

四、游隙23

五、游隙与接触角的关系26

六、极限倾斜角31

七、套圈挡边32

八、保持架33

第三节 滚子轴承34

一、密合度34

二、接触角34

三、主曲率35

四、游隙36

五、短圆柱滚子的轮廓形状42

第三章 接触应力和变形44

第一节 概述44

第二节 弹性接触的赫兹理论45

一、基本假设45

二、空间接触问题的赫兹理论46

三、平面接触问题的基本公式50

第三节 滚动轴承接触应力和变形52

一、滚动轴承接触应力和变形公式52

二、不同材料组合时的修正55

三、COSDE计算机程序57

第四节 接触表面下的应力分布64

一、最大静态切应力65

二、最大动态切应力66

第五节 接触应力的影响因素69

一、表面切向力69

二、表面缺陷70

第四章 滚动轴承中的负荷分布72

第一节 概述72

第二节 变形与负荷的关系72

第三节 向心轴承中的负荷分布74

一、径向游隙为零的情况74

二、径向游隙不为零的情况76

第四节 受轴向负荷的轴承78

一、单向推力轴承78

二、双向推力轴承82

三、向心推力球轴承83

第五节 受径向和轴向联合负荷的轴承86

一、单列向心推力轴承86

二、双列向心推力轴承88

三、接触角变化的考虑90

第六节 受径向、轴向和力矩联合负荷的轴承92

第五章 滚动轴承的运动学关系96

第一节 概述96

第二节 简单的运动学关系96

第三节 球轴承中的一般运动学关系100

一、坐标系的选取100

二、钢球的公转、自转和自旋101

三、钢球的陀螺运动105

四、套圈滚道控制的假定107

五、旋滚比109

第六章 滚动轴承的弹性流体动力润滑110

第一节 概述110

第二节 弹性流体动力润滑理论111

一、弹性流体动力润滑理论的发展111

二、线接触状态的油膜厚度118

三、点接触状态的油膜厚度120

四、弹性流体动力润滑的摩擦力123

五、弹性流体动力润滑的测试方法125

第三节 滚子轴承油膜厚度的计算126

第四节 球轴承油膜厚度的计算131

第五节 滚动轴承油膜厚度的估算方法133

附录 滚动轴承油膜厚度的计算机程序135

第一节 概述139

第七章 接触疲劳139

一、滚动轴承寿命的分布函数140

第二节 接触疲劳的最大动态切应力理论140

二、额定滚动体负荷144

三、指数的确定146

第三节 接触疲劳破坏的工程模型148

一、接触疲劳的多种扩展方式148

二、表面下的裂纹扩展149

三、在表面的裂纹扩展151

四、指数的确定153

第四节 接触疲劳的统计断裂理论154

一、接触疲劳的破坏概率154

二、帕里斯公式和随机微分方程155

三、表面下切应力和其非线性拟合156

四、接触疲劳破坏概率的计算157

一、材料和冶炼方法158

第五节 影响接触疲劳的因素158

二、毛坯成形的纤维流线160

三、热处理工艺方法161

四、机械加工方法162

第八章 滚动轴承的额定动负荷和当量动负荷164

第一节 概述164

一、接触疲劳剥落164

二、磨损164

三、塑性压痕165

四、烧伤165

五、润滑脂失效166

第二节 滚动轴承的额定动负荷166

一、额定滚动体负荷公式的简化166

二、内圈和外圈的额定动负荷167

三、轴承额定动负荷的计算公式169

四、系数fc的计算170

第三节 滚动轴承的当量动负荷176

一、滚动轴承的寿命计算公式176

二、向心和向心推力轴承的当量动负荷177

三、推力轴承的当量动负荷179

四、轴承当量动负荷的计算180

第四节 寿命计算公式的修正186

第九章 寿命试验结果的统计处理方法191

第一节 概述191

第二节 韦布尔分布的参数估计方法191

一、韦布尔分布的数学性质191

二、参数估计的图解法192

三、改进的最小二乘法194

四、最佳线性不变估计法196

五、最大似然估计法196

一、分组筛选法199

第三节 可缩短试验周期的处理方法199

二、截尾试验法201

三、最大似然估计法的应用205

附录212

第十章 滚动轴承的额定静负荷215

第一节 概述215

第二节 滚动轴承中的塑性变形216

第三节 滚动轴承的额定静负荷217

一、现行的额定静负荷计算方法217

二、新的额定静负荷计算方法219

第四节 滚动轴承的当量静负荷223

一、向心和向心推力球轴承的当量静负荷223

二、向心和向心推力滚子轴承的当量静负荷224

三、推力和推力向心轴承的当量静负荷224

第二节 滚动轴承的寿命计算226

第十一章 滚动轴承的寿命计算方法及其发展226

第一节 概述226

第三节 滚动轴承寿命计算方法的发展233

一、考虑滚动体寿命的额定动负荷233

二、高速轴承的寿命计算235

三、套圈倾斜对寿命的影响236

四、摆动轴承的寿命计算238

五、寿命计算方法的修改动议240

第四节 直线运动球轴承的寿命计算241

一、额定动负荷241

二、额定寿命计算244

第五节 滚动螺旋的寿命计算246

一、额定动负荷246

二、额定寿命计算246

一、许用磨损系数247

第六节 滚动轴承磨损寿命的计算247

二、磨损寿命计算250

第十二章 滚动轴承润滑脂的寿命251

第一节 概述251

第二节 润滑脂寿命的计算方法251

一、润滑脂的种类252

二、润滑脂寿命的试验方法252

三、润滑脂寿命的计算方法255

第三节 润滑脂寿命的影响因素258

第十三章 滚动轴承的使用性能--刚度259

第一节 概述259

第二节 滚动轴承的变形和刚度260

第三节 滚动轴承的预紧263

一、定位预紧263

二、定压预紧265

三、预紧负荷值的选取266

第四节 球轴承的极限轴向负荷268

四、径向预紧268

第十四章 滚动轴承的使用性能--摩擦力矩271

第一节 概述271

第二节 滚动轴承摩擦力矩的产生机理272

一、弹性滞后引起的纯滚动摩擦272

二、差动滑动引起的摩擦274

三、自旋滑动所引起的摩擦274

四、滑动接触部位的摩擦275

五、润滑剂的粘性摩擦276

第三节 滚动轴承摩擦力矩的计算277

一、近似计算277

二、较准确的计算278

第十五章 滚动轴承的优化设计281

第一节 概述281

一、优化设计问题的数学表达形式282

第二节 优化设计数学方法的基本概念282

二、无约束条件的优化方法284

三、有约束条件的优化方法285

第三节 滚动轴承优化设计的目标函数287

一、要求疲劳寿命最长287

二、要求磨损寿命最长288

三、要求摩擦力矩最低289

四、要求高速球轴承的旋滚比最小289

五、要求额定静负荷最大290

六、多目标函数的情况290

第四节 优化方法在轴承设计中的应用292

一、单列向心球轴承的优化设计292

二、圆锥滚子轴承的优化设计294

三、钢球直径和球数的确定297

第一节 概述299

第十六章 高速球轴承的计算机辅助设计299

第二节 套圈滚道控制理论300

一、变形的几何关系301

二、力的分析302

三、变形与负荷的关系304

四、基本方程和解法305

第三节 考虑弹性流体动力润滑的计算理论310

一、球与套圈滚道间切向摩擦力310

二、润滑剂及保持架对钢球的作用力314

三、基本方程组及其解法要点315

四、一些简化的计算模型319

第四节 计算模型的应用320

一、典型的程序输入和输出320

二、动力学设计分析简介321

三、选用计算模型的说明325

第一节 概述328

第十七章 高速滚子轴承的计算机辅助设计328

第二节 考虑弹性流体动力润滑的计算理论329

一、滚子的运动状态329

二、力的分析331

三、变形的几何关系333

四、基本方程组334

五、简化的方程组334

六、不同计算方法的比较337

第三节 滚子轴承轴线相对倾斜的影响338

一、变形的几何关系338

二、变形与负荷的关系340

三、力的分析341

四、算例的结果343

参考资料345