基于Paris模型的滚动轴承全周期疲劳寿命预测

摘要

为预测滚动轴承疲劳寿命，根据轴承裂纹扩展方式建立了修正临界平面，将裂纹由二维扩展转化为三维扩展。将Smith-Watson-Topper-疲劳指标参数（SWT-FIP）法与应力-疲劳寿命（S-N）曲线相结合，基于修正临界平面法和修正Paris模型，以等效椭圆裂纹面积差为疲劳裂纹扩展表征量，计算等效裂纹长度，建立了涵盖裂纹萌生寿命、裂纹扩展寿命和疲劳剥落寿命的滚动轴承全周期疲劳寿命预测模型。利用两种轴承加速寿命试验数据集对全周期疲劳寿命预测模型进行验证，并与L-P模型和原Paris模型进行对比分析，结果表明：相较于原Paris模型和L-P模型，所建立的滚动轴承全周期疲劳寿命预测模型能够更准确地预测轴承疲劳寿命。

关键词

滚动轴承 / 修正临界平面 / 修正Paris模型 / 全周期疲劳寿命预测

基金资助

国家自然科学基金（52175354）; 山西省基础研究计划（20210302123211）