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接触应力和变形的计算是滚动轴承分析的基础

2016-5-31 11:47:45      点击:
接触应力和变形是两个曲面物体相互挤压时,在接触部位邻近产生的应力和变形。就滚动轴承而言,开始时,滚动体和套圈滚道之间为点接触(或线接触),在负荷作用下,接触点(或接触线)邻 域变形,负荷作用在微小的面积上,称其为接触面。
接触面的形状 取决于两物体在接触点(或接触线)的曲率,接触面积随负荷增加 而加大。沿接触面压力分布是不均匀的。与此同时,由于接触部 位邻近的变形,两物体将互相趋近。由此,接触应力和变形问题的 分析就在于:计算接触部位的应力分布、接触面的形状和尺寸以及 两物体的互相趋近量。
一般地,接触应力和变形的计算是滚动轴承分析的基础。在考虑滚动轴承内的负荷分布、刚度、润滑、摩擦、振动以及轴承寿命时,都必须首先计算接触应力和变形。
接触应力对轴承的接触疲劳和磨损有重要的影响。在很大程度上决定着轴承的寿命。由于接触面很小,即使负荷不太大,接触应力也可能相当高的。通常,滚动轴承内的接触应力在2000一 4000MPa之间。
赫兹最早研究了两个弹性体的接触问题,在某些简化假设下求得接触面的压力分布以及物体内的应力。计 算结果和试验很符合,表达形式也较简单,至今仍然是滚动轴承应力计算的主要方法。