接触疲劳寿命

摘要： 疲劳失效是机械零件非常常见的失效方式之一,数据显示,80%以上机械零件失效归因于疲劳失效。接触疲劳最常见的破坏形式,是齿轮等零件在接触压应力的反复长期作用后所引起的一种表面疲劳剥落损坏现象,特别是矿山机械的低速重载齿轮,大部分失效形式均为齿面接触疲劳失效。本文通过理论依据及实验分析,总结大型低速重载齿轮接触疲劳抗力因素,为保护齿轮表面、提高齿轮寿命提供较为有效的理论依据及保护措施。

摘要： 将表面渗碳处理的SAE8620轴承钢在855°C奥氏体化后,在225°C盐浴中进行等温淬火处理,再在225°C下进行回火处理,研究了等温淬火时间(7,21 h)对试验钢显微组织、物相组成、硬度和接触疲劳性能的影响。结果表明:等温淬火7 h时试验钢表层组织为贝氏体铁素体、残余奥氏体、马氏体和碳化物,等温淬火21 h后表层组织中的马氏体消失,贝氏体板条平均宽度增加,针状贝氏体铁素体含量增加,残余奥氏体含量减少;与等温淬火21 h相比等温淬火7 h试验钢的表层硬度更大,接触疲劳寿命也更长,这主要与其表层残余奥氏体含量更高、贝氏体板条平均宽度更小、表层硬度更大,可以更好地抵抗塑性变形有关。

摘要： 利用金属原位分析技术和钻孔化学分析方法对高淬透性轴承钢GCr15SiMn的Φ450 mm连铸圆坯和Φ130 mm圆钢的C、Si、Mn、Cr元素横截面的分布情况进行分析。采用推力片式接触疲劳试验机进行了材料的接触疲劳寿命测试。结果表明:GCr15SiMn连铸圆坯C元素的偏析倾向较大,易产生中心正偏析,而Cr、Si、Mn元素的偏析倾向较小。通过采取稳定低过热度浇铸、三段强电磁搅拌等措施,铸坯的中心碳偏析得以改善。采用(1240±20)°C×5 h高温扩散、初轧首道次变形量≥90 mm大变形轧制的Φ130 mm圆钢的碳偏析可以得到进一步的改善,试验钢在5.3GPa高应力负载下的接触疲劳额定寿命L 10达到3.58×10^(6)次,接近电渣重熔钢的水平。

摘要： 对碳氮共渗及常规马氏体淬回火的轴承零件及寿命试样进行了组织、硬度、晶粒度、变形量、回火稳定性及接触疲劳寿命试验的对比检测分析,结果表明:晶粒度及变形量控制两者基本一致,但碳氮共渗的表层硬度、回火稳定性及疲劳寿命均明显优于马氏体淬火.

摘要： 滚动轴承是机器中广泛应用的零件之一,依靠滚动体和滚道间的滚动接触来支承转动零件,轴承的使用寿命是轴承质量的重要衡量指标.针对滚动轴承失效形式主要是疲劳点蚀,往往采用接触疲劳寿命来反映轴承寿命,它综合考虑了轴承材料、接触特性等因素,更符合实际工况.采用MATLAB GUI软件平台完成角接触球轴承接触疲劳寿命计算系统设计,该系统使用方便,只需输入相关参数,便可计算出接触疲劳寿命、最大接触载荷和最大接触应力等参数,结果可在系统界面显示或输出txt文件和excel表格.该系统大大缩短了轴承寿命计算周期,提高轴承设计效率和精度.通过多次工程设计验证,该系统高效可靠,为工程设计中其他复杂计算系统的开发提供了参考.

摘要： 结合生产需求,研制了评价不同轴承滚子的接触疲劳寿命试验机.该试验机采用三点接触传动及加载方式,由计算机自动控制液压比例加载和变频调速,从而实现对不同直径、不同曲线类型的滚子进行接触疲劳寿命试验,设计滚子直径为15～30mm,最高转速为15 000 r/min;试验载荷范围为2～25kN.选取了两种已知的不同曲线类型的滚子进行实验,通过对100 min和100h实验数据分析,验证了试验机的科学性,为下一步的滚子设计和工艺改进,提供了新的实验手段.

摘要： 研究了齿轮钢纯净度与晶粒度与齿轮接触疲劳寿命的因果关系.通过试验证实了齿轮钢的纯净度与晶粒度对齿轮接触疲劳寿命有着较大的影响.齿轮钢中的晶粒愈细小均匀、非金属夹杂物越微小弥散,齿轮的接触疲劳寿命也愈高.

摘要： 通过研究轴承钢GCr15SiMn试片与渗碳钢G20Cr2Ni4A试片的接触疲劳寿命水平得知,渗碳钢G20Cr2Ni4A试片的各项寿命指标均高于轴承钢GCr15SiMn试片,且渗碳钢G20Cr2Ni4A试片的接触疲劳寿命是轴承钢GCr15SiMn试片接触疲劳寿命的3.75倍.

摘要： 反向式行星滚柱丝杠是一种承载能力强,精度高、寿命长的直线传动机构.目前国内外对该机构的研究较少且不能综合分析不同承载条件下各结构参数对载荷分布及疲劳寿命的影响.因此,作者建立了其载荷分布、轴向变形和寿命的计算模型.在柱面坐标系中分别建立丝杠、滚柱和螺母的曲面方程;利用曲面啮合理论求出IPRS一个节距内滚柱分别与丝杠和螺母的啮合点;依据曲面方程和啮合点位置,利用赫兹接触理论建立啮合面接触变形的精确计算方式.根据赫兹变形、组件轴向变形及螺牙变形的几何关系建立载荷分布计算模型,并依据 该模型得出特定参数下IPRS承载端的轴向变变形;依据求出的载荷分布、基于Lundberg-Palmgren方程建立寿命评估模型.将承载端轴向变形计算结果与实验数据对比,验证了该模型的准确性.针对关键参数于IPRS性能的影响进行分析,结果表明:载荷分布主要受螺牙数目、滚柱数目和螺旋角的影响,偏载率随着三者增加而增大;轴向刚度受滚柱数目、螺牙数目、螺旋角和螺母外径影响较大,其随滚柱数目和螺母外径的增大而增大,随螺牙数目和螺旋角的增大先增大后减小;接触疲劳寿命受滚柱数目、牙型半径、螺牙数目和接触角影响较大,其随着滚柱数目、牙型半径、螺牙数目的增大而增大,随着接触角的增大而减小.

摘要： 反向式行星滚柱丝杠是一种承载能力强,精度高、寿命长的直线传动机构。目前国内外对该机构的研究较少且不能综合分析不同承载条件下各结构参数对载荷分布及疲劳寿命的影响。因此,作者建立了其载荷分布、轴向变形和寿命的计算模型。在柱面坐标系中分别建立丝杠、滚柱和螺母的曲面方程;利用曲面啮合理论求出IPRS一个节距内滚柱分别与丝杠和螺母的啮合点;依据曲面方程和啮合点位置,利用赫兹接触理论建立啮合面接触变形的精确计算方式。根据赫兹变形、组件轴向变形及螺牙变形的几何关系建立载荷分布计算模型,并依据该模型得出特定参数下IPRS承载端的轴向变变形;依据求出的载荷分布、基于Lundberg–Palmgren方程建立寿命评估模型。将承载端轴向变形计算结果与实验数据对比,验证了该模型的准确性。针对关键参数于IPRS性能的影响进行分析,结果表明:载荷分布主要受螺牙数目、滚柱数目和螺旋角的影响,偏载率随着三者增加而增大;轴向刚度受滚柱数目、螺牙数目、螺旋角和螺母外径影响较大,其随滚柱数目和螺母外径的增大而增大,随螺牙数目和螺旋角的增大先增大后减小;接触疲劳寿命受滚柱数目、牙型半径、螺牙数目和接触角影响较大,其随着滚柱数目、牙型半径、螺牙数目的增大而增大,随着接触角的增大而减小。

摘要： 本文旨在研究热喷涂涂层在滚动接触条件下的加速疲劳寿命。采用超音速等离子喷涂设备在45号钢基体上制备了NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层。使用球盘式接触疲劳试验机完成了涂层的加速疲劳试验。通过Weibull失效概率图对涂层的疲劳寿命进行表征，同时建立了加速疲劳寿命模型。使用扫描电子显微镜对涂层的微观结构进行了表征，使用X衍射仪和纳米硬度仪分别得到了涂层的残余应力、纳米硬度和杨氏模量。结果表明，通过得到的Weibull曲线和加速模型可以直观得到在同一工作条件下，涂层任意循环次数的失效概率及涂层在任意应力条件下的接触疲劳寿命。该方法在试验数据较少的情况下，较为精确的表征了涂层的接触疲劳寿命，有效的提高了试验效率，节约了试验成本。

摘要： 针对影响轴承钢接触疲劳寿命的因素,综述了物理冶金过程中的马氏体微观结构、碳化物、残留奥氏体含量和尺寸稳定性等微观组织和关键控制技术,展望了轴承钢未来研发方向.

摘要： 为了验证表面完整性制造和长寿命设计，必须使用高效的疲芳寿命实验机。因此，设计研制精密、高效专用接触疲劳性能试验系统对于提升我国的航空发动机轴承疲劳寿命是非常迫切的。本文针对轴承超硬化钢球疲劳寿命的提升提出了滚动接触疲劳实验机的设计思路和涉及要点,并设计了一台五球滚动接触疲劳实验机,经验证取得了可靠的实验数据,该五球接触式球疲劳试验机应用了高速、高精度电主轴，驱动大载荷承载主轴、采用本体噪声频谱的隔离技术，是一套适合高强度合金球接触疲劳性能测试的精密、高效专用接触疲劳性能试验系统，实现了在高转速人载荷情况下对轴承滚动体的接触疲劳寿命测试。

摘要： 本文针对材料设计过程出现的瓶颈问题，将神经网络和专家系统相结合，建立了一套基于神经网络的材料设计专家系统的模型，并详细阐述了该系统的体系结构和设计方法;在系统软件设计方面，利用VB6.O可视化编程语言，并以人机交互的方式，直观地帮助用户进行材料力学性能和接触疲劳寿命的预测和优化。通过预测铸钢的力学性能为例进行实验，从而验证了系统的有效性和可行性。

摘要： 滚动轴承由套圈,滚动体和保持器组成.由于套圈和滚动体接触点受到外加负荷和旋转的作用,因而反复产生接触压力和变形.由于钢制轴承自身材料性能特点,轴承失效的主要形式是疲劳剥落,疲劳寿命短,应用范围受到很大限制.而陶瓷材料(Si3N4)具有低密度,中等弹性模量,热膨胀系数小,硬度高,耐高温,耐腐蚀,无磁等优点,以氮化硅陶瓷球为滚动体的陶瓷球轴承可显著提高轴承接触疲劳寿命,极大拓展了滚动轴承的应用领域,已广泛应用于各种高精度、高转速机床,汽车、赛车、地铁、电机、航空发动机、石油化工机械、冶金机械等领域.目前,氮化硅陶瓷球和陶瓷球轴承已开始步入批量化生产阶段,特别在机床用高速精密主轴轴承和耐高温耐腐蚀轴承等领域应用前景广阔，本文介绍国内外陶瓷球轴承的应用及市场分析。

摘要： 本文阐述了我国轴承行业对高质量轴承钢的需求及我国轴承钢材料质量的现状.我国轴承钢的整体质量水平得到了很大的提高,我国重点轴承钢生产企业生产的轴承钢的质量水平接近国外先进国家的水平.但从我国轴承钢生产的整体质量水平和质量稳定性而言,与国外先进国家水平尚有一定的差距.如轴承钢中的氧含量和钛含量较国外先进厂家还是偏高,且波动性较大;非金属夹杂物的颗粒大小、分布均匀性和稳定性方面尚不能让客户满意;轴承钢的碳化物不均匀性应进一步改善;表面质量有待于进一步提高;我国应加强新材料开发和推广应用的工作.本文还介绍了日本山阳、大同和神户以及瑞典OVAKO公司开发的轴承钢生产新工艺及其质量水平.山阳特殊钢公司开发了SNRP新工艺,使钢中的氧含量达到5×10-6以下,氧化物夹杂达到11μm以下;大同特殊钢公司开发出MRAC-SSS工艺,生产的轴承钢中,[O]≤5×10-6、Ti≤5×10-6、[N]≤30×10-6,并且可以得到极细小的氧化物夹杂和Ti夹杂物;神户钢铁公司开发出超纯净钢,其钢中[O]为4×10-6、Ti为7×10-6、夹杂物个数少,最大夹杂物粒径也小.瑞典OVAKO公司生产的高质量轴承钢,其钢中氧含量、钛含量以及氢和氮的含量均很低.所有高质量轴承钢的接触疲劳寿命都得到了较大的提高.本文还就我国新材料的开发和推广应用提出了看法.

摘要： 在新建的大电炉—连铸生产线上开发了方坯连铸轴承钢工艺技术,提高了轴承钢的清洁度,并使连铸轴承钢的接触疲劳寿命和轴承疲劳寿命分别达到和超过了模铸轴承钢.

摘要： 以Ioannides-Harris提出的接触疲劳寿命预计模型[3]（简称I-H模型）为基础，对航空发动机主轴用高速滚动轴承在弹流条件下的接触疲劳寿命计算进行了探索。与已有的结果比较，证明本文的分析方法和相应程序是合理、可靠的，所提供计算结果是可信的。

摘要： 本发明涉及通过局部有限制的锤击高应力区域来提高曲轴的弯曲强度及持久(疲劳)极限，所述高应力区域诸如是槽、孔口及断面过渡区，在该方法中使用了压力冲击机或具有锤打工具的锤打装置。当压缩应力被引入锤打工具与要处理的曲轴段的所述表面之间时，压力冲击机或锤打装置仅实施锤打工具对要处理的曲轴段的表面的相对运动。本发明还涉及提高曲轴的持久极限的装置。

摘要： 本发明涉及通过局部有限制的锤击高应力区域来提高曲轴的弯曲强度及持久(疲劳)极限，所述高应力区域诸如是槽、孔口及断面过渡区，在该方法中使用了压力冲击机或具有锤打工具的锤打装置。当压缩应力被引入锤打工具与要处理的曲轴段的所述表面之间时，压力冲击机或锤打装置仅实施锤打工具对要处理的曲轴段的表面的相对运动。本发明还涉及提高曲轴的持久极限的装置。

摘要： 本发明针对450系列多用途弹簧电连接器接触件疲劳寿命的可靠性问题，提供一种一种电连接器接触件疲劳寿命计算方法。通过NX11.0建立接触件三维模型，应用有限元软件ABAQUS可以计算接触件单次插拔过程中的接触性能，选择适应于求解韧性材料疲劳寿命的Brown‑Miller临界平面法建立其疲劳寿命评估模型，根据接触件受力状况建立了接触件疲劳失效物理模型，进而联合疲劳分析软件FE‑SAFE建立了接触件疲劳寿命的仿真计算模型，可以计算出接触件的疲劳寿命。该计算方法能够完整的计算出接触件的疲劳寿命和接触件整个插拔过程中危险位置，对预防因接触件失效而引发的重大安全事故、指导电连接器接触件的设计、加工和检验具有重要的实际意义。

摘要： 一种角接触球轴承疲劳寿命试验装置，包括底座，所述底座下方设置有减震座，所述减震座的上表面设置有减震槽，所述减震槽的底部设置有固定杆，所述固定杆上设置有两个滑块，所述固定杆上设置有第一减震弹簧，所述底座上设置有轴承箱，所述轴承箱的内部设置有传动轴、螺纹杆、内螺纹管、转动轴和扇叶，所述轴承箱的内壁上设置电加热丝，所述轴承箱的顶部设置有第三驱动电机，底座驱动滑块，滑块挤压第一减震弹簧，能够减轻底座的震动，螺纹杆使内螺纹管移动，抵住传动轴上的轴承，使轴承承受轴向负荷，使轴承的测量数据更加准确，第三驱动电机通过转动轴使叶片转动，使轴承箱中的空气流动，进而使轴承箱内部的各处温度大致相同。

摘要： 一种提高高碳轴承钢接触疲劳寿命的方法，属于高碳轴承钢长寿命化的控制技术领域。工艺步骤及控制的技术参数为：高碳轴承钢通过渗碳处理获得表层大于0.2mm的渗碳层，渗碳温度880～980°C，渗碳时间3～10h，气体渗碳，渗碳碳势为1.5～3.0％，真空渗碳炉压700～900Pa，真空渗碳气体流量1500～2000L/h，渗碳后2～4bar气冷；高碳轴承钢渗碳处理后4h内进行淬火处理，加热温度880～950°C，保温1～4h，水淬、气淬或油冷，冷到室温；渗碳、淬火后回火，温度120～220°C，保温1～4h，进行空冷。优点在于：大幅度提升高碳轴承钢的接触疲劳寿命和耐磨性能，将轴承钢或轴承的接触疲劳寿命最高提升10倍以上，赋予了高碳轴承钢制轴承的长寿命与高可靠性。

摘要： 一种可变工况的多功能滚动点接触疲劳寿命试验机，它涉及轴承疲劳寿命试验领域。本发明解决了现有的球棒疲劳试验机存在无法满足试棒在高温高速和不同润滑条件下运行的要求的问题，以及无法通过可更换夹具测试轴承零件疲劳寿命的问题。本发明的试棒和专用夹具可拆卸安装在驱动装置上，在驱动装置的带动下实现旋转运动，驱动装置在升降对中装置的带动下实现纵向和/或横向往复运动，进而带动试棒和专用夹具实现升降和/或对中运动，试验核心装置位于驱动装置下方，支撑座上端面中心加工有用于容纳滚动接触组件的圆形容纳凹槽，加载装置安装在机座的台面上并与试验核心装置的压盖连接。本发明用于满足试棒及轴承零件在高温高速和不同润滑条件下运行的要求。

摘要： 本发明涉及齿轮接触疲劳全寿命评估技术，具体公开了变幅载荷下齿轮接触疲劳寿命可靠性评估方法及装置，包括：基于经验公式和数值模型计算，确定最佳最大接触应力计算方法；结合非线性损伤函数构建变幅载荷下齿轮接触疲劳萌生寿命评估模型；构建变幅载荷下齿轮接触疲劳扩展寿命评估模型；根据齿轮萌生+扩展失效模式构建齿轮接触疲劳全寿命评估模型；基于载荷及强度关系，结合所述三种寿命评估模型建立三种寿命状态方程，求解其可靠性指数，可知基于变幅载荷下齿轮接触疲劳全寿命模型的可靠性评估方法精度最高。本发明的优点是可以比较稳定与准确地评估变幅载荷下齿轮接触疲劳寿命可靠性，减少对齿轮材料、结构尺寸、试验量等因素的依赖性。

摘要： 本发明公开了一种基于瞬态混合润滑理论的谐波减速接触疲劳寿命预测方法，S1、对谐波减速器的全尺度润滑方程组进行无量纲处理；S2、构建弹性流体动力润滑的雷诺方程，将雷诺方程在求解网格上离散，采用二阶中心差分求解域边缘；S3、采用牛顿—拉夫逊迭代方法求解雷诺方程中预定收敛精度的油膜压力分布；S4、利用DC‑FFT方法求解油膜压力分布导致的表面弹性变形，通过油膜厚度方程计算得到油膜厚度分布；S5基于求解得到的压力分布再次计算润滑油膜的分布，重复迭代计算过程直至压力分布收敛；S6、计算摩擦热量和两表面的闪温分布；S7、根据Archard磨损方程，求得接触区域的磨损，并根据求得的正应力和剪切力分布，基于Zaretsky疲劳寿命模型计算疲劳寿命。

摘要： 一种评估RV减速器曲柄轴接触疲劳寿命的方法，包括以下步骤：S1、对摆线轮和圆柱滚子轴承进行受力分析；S2、计算接触参数；S3、获得偏心柱面上硬度、残余应力沿深度方向的分布曲线；S4、估算局部屈服强度、抗拉强度和疲劳强度；S5、建立接触模型并添加材料属性和初始残余应力值；模拟曲柄轴的时变应力应变历程；S6、计算各材料点的临界平面及其上的剪应变幅值和正应力最大值；计算疲劳损伤参数，并使用最大损伤参数来评估理论接触疲劳寿命；S7、根据不同工艺设计不同曲线，重复S4至S6，分析最合适的硬度分布曲线和残余应力分布曲线。本发明对曲柄轴的热处理工艺优化和表面强化处理具有重要指导意义。

摘要： 本实用新型公开了一种氮化硅陶瓷轴承球接触疲劳寿命检测装置，包括工作台，所述工作台上表面分别设置有箱体、电机和风机，所述箱体一侧转动连接密封门，所述密封门通过锁扣与箱体锁合，所述螺栓一端均与轴承外部贴合，所述限位块一侧固定连接有支撑块，所述箱体内壁对称设置有限位板，所述支撑块一侧延伸至限位板之间，所述风机出风端固定套接有风管，所述风管一端贯穿于箱体一侧且延伸至内部，本实用新型的目的在于提供一种氮化硅陶瓷轴承球接触疲劳寿命检测装置，通过本装置的设计，实现对陶瓷轴承球的使用寿命检测，以便于更好的对陶瓷轴承球产品性能的了解，便于后期投入使用。