西力軸承
聯(lián)系人：馬耿松
 
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美國TORRINGTON N復(fù)合材料滾動(dòng)軸承具有良好的耐磨損性、耐腐蝕性、耐熱性及尺寸穩(wěn)定性，并能減振降噪且成本低，因此在許多工業(yè)領(lǐng)域中獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用。但復(fù)合材料的疲勞性能與金屬材料有明顯不同［1］。復(fù)合材料對(duì)加載頻率和試驗(yàn)溫度很敏感，而且疲勞壽命實(shí)測數(shù)據(jù)更離散，所以把金屬疲勞的試驗(yàn)方法用于復(fù)合材料顯然是不適合的。本文對(duì)復(fù)合材料滾動(dòng)軸承進(jìn)行了疲勞試驗(yàn)研究，提供了一種簡單方便的測試方法，以保證復(fù)合材料滾動(dòng)軸承的安全可靠性，促進(jìn)復(fù)合材料滾動(dòng)軸承在工業(yè)上的應(yīng)用和發(fā)展。

2試驗(yàn)研究

2.1試件和試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)采用25套204型復(fù)合材料滾動(dòng)軸承，試驗(yàn)復(fù)合材料滾動(dòng)軸承由短玻纖增強(qiáng)的尼龍66制成，制作工藝采用可熔性合金型蕊注射成型［2］。

試驗(yàn)設(shè)備選用JB-30型滾動(dòng)軸承疲勞試驗(yàn)機(jī)。

2.2試驗(yàn)方法

軸承疲勞壽命是離散的，要用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法處理數(shù)據(jù)。本試驗(yàn)采用簡單方便的截尾試驗(yàn)法。

設(shè)試驗(yàn)軸承為n套，其中有r套軸承已破壞，其壽命分別為L1，L2，…， Lr。其余的(n-r)套軸承已分別試驗(yàn)了Lr+1,Lr+2,…Ln時(shí)間，尚未破壞。此時(shí)可以不再進(jìn)行試驗(yàn)，用已得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算原壽命分布的參數(shù)估計(jì)值。截尾試驗(yàn)法有定時(shí)和定數(shù)兩種，本試驗(yàn)采用定數(shù)截尾法。設(shè)事先給定應(yīng)得到疲勞破壞的軸承套數(shù)r，又稱為截尾數(shù)，試驗(yàn)到所給定的截尾數(shù)后停試，且應(yīng)使未疲勞破壞軸承的壽命大于疲勞破壞軸承中壽命長的值。

在204型復(fù)合材料滾動(dòng)軸承上施加徑向載荷588N，油潤滑，給定截尾數(shù)為15。試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)速為12800r/min，所有試件的試驗(yàn)頻率和溫度環(huán)境相同。另外，為了便于比較，同時(shí)對(duì)25套尼龍66制成的204塑料軸承進(jìn)行試驗(yàn)，施加徑向載荷為392N，20＃油潤滑，給定截尾數(shù)和試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)速與復(fù)合材料軸承相同。

2.3處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)

對(duì)疲勞壽命的研究發(fā)現(xiàn)，韋布爾(Weibull)分布比正態(tài)分布更接近于疲勞破壞規(guī)律。大量的試驗(yàn)結(jié)果表明，滾動(dòng)軸承的壽命符合兩參數(shù)韋布爾分布。軸承壽命L0的破壞概率用韋布爾函數(shù)表示為［4］：

F(L0)=1-exp［-(L0/β)e］

其中L0=106轉(zhuǎn)，e是斜率參數(shù)，β為特征壽命參數(shù)。本文采用佳線性不變估計(jì)法估算參數(shù)e和β［3］，對(duì)復(fù)合材料軸承,e=5.756，β=4.467×106；對(duì)塑料軸承，e=3.02,β=7.104×106。

2.4疲勞破壞的監(jiān)測

本試驗(yàn)使用表面溫度計(jì)，采用溫升監(jiān)測法及聲響判斷法來判斷滾動(dòng)軸承的疲勞破壞。

軸承運(yùn)轉(zhuǎn)后，各相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間產(chǎn)生摩擦熱，軸

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