考虑预裂纹的滚动轴承疲劳寿命预测

作者：张珂,李青松,夏卫华. 日期：2022-10-20/span> 浏览：1368 查看PDF文档

摘要:为了分析裂纹对轴承疲劳寿命的影响,提高对轴承疲劳寿命预测的准确性,以行星轮系太阳轮轴传动端深沟球轴承为研究对象,针对4种不同挡位工况进行了裂纹分析,研究探讨了轴承裂纹对轴承疲劳寿命的影响。首先,对不考虑裂纹的轴承疲劳寿命进行了仿真分析,考虑了预裂纹对轴承疲劳寿命的影响,对疲劳寿命结果进行了对比;然后,分析了轴承在已产生裂纹状态下的剩余疲劳寿命;最后,采用轴承疲劳寿命试验机,对轴承裂纹分析进行了疲劳寿命试验验证,并将轴承疲劳寿命试验结果和仿真结果进行了对比分析。研究结果表明:预裂纹的引入会导致轴承变形量大幅度增加,寿命下降率最高可达48%;如果在微裂纹已经产生时继续使用轴承,HM1挡位剩余疲劳寿命占比最小,为0.059%;预裂纹的引入使轴承疲劳寿命的仿真预测与实际寿命最小误差仅为5.9%;裂纹会对轴承的疲劳寿命产生较大影响,预裂纹的引入可使疲劳寿命的仿真预测更接近实际,提高轴承疲劳寿命预测的准确性。

关键词:行星轮系;深沟球轴承;轴承裂纹分析;剩余疲劳寿命;轴承性能退化模型;裂纹扩展;微裂纹;疲劳失效

中图分类号:TH133.3;TH17文献标识码:A文章编号:1001-4551(2022)08-1031-11

本文引用格式:

张珂,李青松,夏卫华.考虑预裂纹的滚动轴承疲劳寿命预测［J］.机电工程,2022,39(8):1031-1040,1070.

ZHANG Ke, LI Qing-song, XIA Wei-hua. Fatigue life prediction of rolling bearings considering pre-cracks［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(8):1031-1040,1070.