【摘要】：球軸承是應(yīng)用廣泛的精密機械組件,其工作性能對于采用該組件的機械、機構(gòu)至關(guān)重要.雖然球軸承傳統(tǒng)理論分析模型已經(jīng)能夠解決工程應(yīng)用和理論分析中面臨的多數(shù)問題,但對球軸承滾滑接觸、磨損失效等方面的研究仍不理想.本文以固體潤滑球軸承為主要應(yīng)用對象,以滾動接觸理論和球軸承基本理論為基礎(chǔ),建立了球軸承擬靜力學(xué)蠕滑分析數(shù)學(xué)模型.該模型對于揭示球軸承的運動學(xué)、力學(xué)本質(zhì)具有重要意義,并為球軸承的高性能、高可靠、長壽命優(yōu)化設(shè)計建立可靠、有效的理論分析基礎(chǔ). 第1章對國內(nèi)外滾動接觸理論和滾動軸承基本理論的研究進行了扼要綜述,指出采用滾動接觸理論對球軸承進行擬靜力學(xué)分析的可行性和重要意義,并結(jié)合工程需要對本文的研究目標和研究內(nèi)容進行了概述. 第2章簡要論述了球軸承的基本理論,提出了用于處理球軸承變形相容關(guān)系的方法.詳細闡述了滾動接觸理論的基本概念、基本假設(shè)和數(shù)學(xué)處理方法,建立了適用于球軸承滑動接觸分析的Heathcote滾滑數(shù)學(xué)模型,歸納了球軸承理論分析、彈性接觸分析和滾動接觸分析的基本假設(shè). 第3、4章在球軸承基本理論和滾動接觸理論基礎(chǔ)之上,提出了球軸承的蠕滑分析模型和滾動體／滾道切向拖動力、拖動力矩計算方法,分別給出了純軸向載荷和聯(lián)合載荷工況下球軸承的擬靜力學(xué)蠕滑分析模型.簡要評述了非線性方程組的數(shù)值求解算法,并提出了求解球軸承擬靜力學(xué)蠕滑分析強非線性方程組的非單調(diào)全局線性搜索算法. 第5章基于滾動接觸理論,探討了彈性滾動接觸體之間切向蠕滑率/自旋率與切向拖動力之間的定量關(guān)系,分析了彈性滾動接觸體之間的相對滑動現(xiàn)象,并探討了Heathcote滑動對滾動接觸問題的影響. 第6章在給定工況下計算了球軸承的接觸角、接觸載荷、套圈位移等工作特性,并將其與采用經(jīng)典理論方法得到的計算結(jié)果相比較.對特殊工況下球軸承的工作特性進行分析計算,通過理論計算結(jié)果驗證了滾動接觸理論對于求解球軸承滾動接觸問題的有效性,并討論了滾動體與滾道之間的摩擦效應(yīng)對滾動體接觸角、姿態(tài)角、旋滾比等工作特性的影響.探討了Heathcote滑動對球軸承滾動接觸問題的影響,對滾動體與滾道之間的相對滑動速度場進行了分析,并討論了滾動體慣性效應(yīng)對球軸承工作特性的影響.最后,討論了摩擦效應(yīng)、軸承轉(zhuǎn)速、聯(lián)合載荷等因素對球軸承運動學(xué)、力學(xué)特性的影響. 第7章對本研究的結(jié)論、創(chuàng)新點、不足和展望作簡要總結(jié).
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH133.331

【參考文獻】

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本文編號：2786508