表面裂紋對(duì)鐵路貨車軸承性能的影響.pdf

1、滾動(dòng)軸承是軸箱裝置的重要組成部分，不但直接承受鐵路貨車的簧上重量，還要承受鋼軌對(duì)車輪的橫向、縱向沖擊，所以軸箱軸承負(fù)荷很大，它的性能直接影響到整個(gè)鐵路貨車的運(yùn)行情況。
　　作用在軸承上的載荷，僅在滾動(dòng)體與滾道之間形成很小的接觸區(qū)域，因此，在滾動(dòng)體和滾道的接觸表面上會(huì)產(chǎn)生很高的應(yīng)力。長(zhǎng)期處于這種工作狀態(tài)下，在接觸表面極易引起疲勞破壞。
　　由于疲勞或者安裝、維護(hù)不當(dāng)?shù)仍蚴馆S承表面產(chǎn)生裂紋時(shí)，將會(huì)加快軸承的損壞，直接影響軸承的

2、使用壽命。為了研究缺陷對(duì)軸承的影響，本文對(duì)不含裂紋和含有裂紋的軸承進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較。主要做的工作如下：
　　1.首先，對(duì)滾動(dòng)軸承的理論進(jìn)行研究。主要對(duì)滾動(dòng)軸承的載荷分布、應(yīng)力、應(yīng)變計(jì)算方法進(jìn)行理論分析；從斷裂力學(xué)方面，分析裂紋前端的應(yīng)力分布，對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行研究，為有限元計(jì)算做鋪墊。
　　2.用ANSYS軟件建立滾柱軸承模型，計(jì)算軸承的應(yīng)力強(qiáng)度，對(duì)滾子的應(yīng)力、應(yīng)變情況進(jìn)行分析。通過與理論計(jì)算結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，隨著載荷的

3、增大邊緣效應(yīng)越來越明顯。
　　3.在滾子接觸表面端部上建立含有1mm、2mm、3mm裂紋的軸承模型，對(duì)模型進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，分析軸承的應(yīng)力和應(yīng)力強(qiáng)度因子。
　　4.比較含有裂紋和不含裂紋軸承的應(yīng)力大小，發(fā)現(xiàn)，裂紋的存在使軸承中的應(yīng)力更加集中；對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行分析，結(jié)果表明裂紋都有向深層擴(kuò)展的趨勢(shì)；隨著裂紋長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，裂紋最深處的應(yīng)力強(qiáng)度因子增大
　　5.最后計(jì)算臨界裂尺寸，結(jié)果顯示當(dāng)軸承中存在裂紋時(shí)，隨著載荷的增大裂紋的