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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