疲劳试验机主轴轴承动力学分析及其疲劳寿命预测方法

摘要

滚动接触疲劳试验机的有效工作时长受限于转子系统的轴承疲劳寿命，以转子系统中的滚动轴承为研究对象，建立其疲劳寿命的预测方法。采用多体动力学与有限元方法，建立滚动轴承动力学模型以及滚子滚道接触的有限元模型，分析轴承运转的动力学过程，通过结合I-H理论，分别计算轴承的内外圈以及滚子的疲劳寿命。在对模型验证的基础上，模拟分析了不同径向载荷工况下滚动轴承的疲劳寿命，结果表明，相较ISO标准和L-P理论模型，模型更全面考虑了轴承滚子滚道的疲劳寿命，计算的轴承疲劳寿命更小，为疲劳试验机主轴轴承的疲劳寿命预测和分析提供了支撑。

关键词

轴承疲劳寿命预测 / 疲劳试验机 / 多体动力学 / 有限元方法 / 数值模拟

基金资助

重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202101117); 重庆市自然科学基金面上项目(cstc2021jcyj-msxmX0010); 重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(cstc2020jscx-dxwtBX0048)