圆柱滚子轴承滚子打滑机理研究
高速圆柱滚子轴承打滑分析
高速圆柱滚子轴承打滑分析
韩静文，王文中，赵自强
（北京理工大学 机械与车辆学院，北京 １０００８１）
摘要：在充分考虑轴承各零件柔性基础上，基于 ＡＢＡＱＵＳ建立高速圆柱滚子轴承动力学分析模型，分析了轴承 保持架、滚子的运动特性和滚子在轴承运行周期中的打滑特性，主要考虑径向载荷、内圈转速、兜孔间隙与引导 间隙比值及轴承内部摩擦因数对滚子打滑的影响。结果表明：圆柱滚子轴承在高速、轻载工况下更易发生打 滑；间隙比小时，滚子打滑程度会受到抑制；摩擦因数增大会抑制滚子打滑。 关键词：滚动轴承；圆柱滚子轴承；径向载荷；高速轴承；动力学分析；有限元分析；滑动 中图分类号：ＴＨ１３３．３３＋２；Ｏ３２２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００－３７６２（２０２０）０４－０００９－０６
收稿日期：２０１９－０５－２５；修回日期：２０１９－０９－０４ 基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ１６３７２０５）
钢球因 相 对 滑 动 而 产 生 的 时 变 摩 擦 力 和 摩 擦 力 矩，建立了角接触球轴承打滑动力学模型，分析了 径向载荷对打滑程度的影响；文献［５］建立了涡动 工况下轴承滚动体动力学模型，分析了外载荷、涡 动半径对轴承打滑的影响机理；文献［６］在轴承动 力学建模时 考 虑 了 保 持 架 柔 性，综 合 分 析 了 保 持 架打滑和间隙比对保持架稳定性的影响；文献［７］ 考虑球与沟道的弹流润滑效应，建立了轴承动力学分 析模型，分析了轴向载荷对球打滑的影响；文献［８］ 基于有限元 法 对 滚 子 进 行 静 力 学 分 析，得 到 了 滚 子与滚道的接触应力分布；文献 ［９］基于 ＡＮＳＹＳ 建立了深沟球轴承和角接触球轴承静力学分析模 型，分析了球轴承静态载荷分布；文献 ［１０］基于 ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ对 滚 动 轴 承 运 动 过 程 进 行 三 维数值模拟，分析了滚动体与内、外圈滚道之间接 触应力的变化；文献［１１］基于拟动力学方４
圆柱滚子轴承结构
圆柱滚子轴承结构圆柱滚子轴承是一种常用的滚动轴承，其结构和工作原理既简单又有效。
本文将详细介绍圆柱滚子轴承的结构及其工作原理。
圆柱滚子轴承由内圈、外圈、滚子和保持架等部分组成。
其中，内圈和外圈是两个环状的金属零件，内圈安装在轴上，外圈安装在轴承座上。
滚子是圆柱形的金属零件，分布在内圈和外圈之间。
保持架则用于保持滚子的相对位置，使其能够自由滚动。
圆柱滚子轴承的工作原理是利用滚动摩擦来减少摩擦损失，并支撑和定位旋转的轴。
当轴承受到轴的旋转力时，滚子会在内圈和外圈之间滚动，从而减小了滚动摩擦。
相比于滑动轴承，滚动轴承具有更小的摩擦系数和更高的旋转精度。
圆柱滚子轴承的优点主要有以下几个方面：1. 承载能力强：由于滚子的设计，圆柱滚子轴承能够承受较大的径向和轴向载荷，适用于高速和高负荷的工作环境。
2. 高旋转精度：圆柱滚子轴承的滚动摩擦比滑动摩擦小，因此具有更高的旋转精度和更低的摩擦损失。
3. 装配和拆卸方便：圆柱滚子轴承的内圈和外圈可以分别安装在轴和轴承座上，使得装配和拆卸更加方便。
4. 寿命长：由于滚动摩擦的特性，圆柱滚子轴承的寿命相对较长，能够在恶劣环境下长时间运行。
然而，圆柱滚子轴承也存在一些局限性：1. 对轴的硬度要求高：由于滚子在轴上滚动，因此轴的硬度需要满足一定的要求，以确保滚子能够正常运行。
2. 安装要求高：圆柱滚子轴承的安装需要一定的技术要求，特别是在调整内圈和外圈的相对位置时需要注意。
3. 成本较高：相比于滑动轴承，圆柱滚子轴承的制造成本较高，适用于一些对性能要求较高的场合。
圆柱滚子轴承作为一种常用的滚动轴承，具有承载能力强、旋转精度高、寿命长等优点。
它在工程领域中得到了广泛的应用，特别是在重型机械和高速机械中。
通过合理选择和使用圆柱滚子轴承，能够提高设备的性能和可靠性，延长设备的使用寿命。
圆柱滚子轴承滚子端面及内圈挡边磨损机理分析
DOI：10．19533/j．issn1000－3762．2019．03．002圆柱滚子轴承滚子端面及内圈挡边磨损机理分析于清成，于庆杰，闫国斌，张静静，公平（中国航发哈尔滨轴承有限公司，哈尔滨150025）摘要：针对某航空发动机用圆柱滚子轴承在使用过程中发生的滚子端面及内圈挡边磨损现象，分析其主要原因为滚子精度控制不足和挡边形状要求不足。
根据故障原因提出减小滚子圆倒角公差范围，增加滚子圆倒角跳动量要求及内圈挡边腹背角度设计要求的改进措施，并对改进设计后的轴承进行有限元分析和试验验证，结果表明，改进后的轴承满足设计要求。
关键词：圆柱滚子轴承；圆角跳动量；不平衡量；腹背角中图分类号：TH133．33+2；V232．2文献标志码：B文章编号：1000－3762（2019）03－0007－03Analysis on Wear Mechanism forＲoller End Face and InnerＲingＲib of CylindricalＲoller BearingsYU Qingcheng，YU Qingjie，YAN Guobin，ZHANG Jingjing，GONG Ping（AECC Harbin Bearing Co．，Ltd．，Harbin150025，China）Abstract：The main reasons for wear on roller end face and inner ring rib of cylindrical roller bearings for an aeroengine during use are inadequate precision control of roller and insufficient requirement for rib shape．According to fault rea-sons，the improvement measures are proposed，such as reducing tolerance range of roller fillet，adding requirement for roller fillet runout and design requirement for belly back angle of inner ring rib．The FEA and experimental verification results show that the improved bearings meet design requirements．Key words：cylindrical roller bearing；fillet runout；unbalanced amount；belly back angle航空发动机传动系统多选用圆柱滚子轴承来承受径向载荷［1－3］，在轴承使用过程中常会出现滚子与挡边磨损［4］，故有必要分析磨损机理，并提出相应的改进措施。
深沟球和圆柱滚子轴承动力学分析的开题报告
深沟球和圆柱滚子轴承动力学分析的开题报告一、研究目的深沟球轴承和圆柱滚子轴承是常见的机械传动元件，在各行各业广泛使用。
本次研究旨在分析深沟球轴承和圆柱滚子轴承的动力学特性，探讨其受力情况和运动状态，为进一步优化轴承的设计和性能提供参考，并通过实验验证分析结果的正确性。
二、研究内容1.文献综述：梳理深沟球轴承和圆柱滚子轴承的相关理论、设计方法和研究现状，了解轴承的结构、工作原理和受力情况。
2.轴承动力学分析：建立深沟球轴承和圆柱滚子轴承的受力模型，分析轴承的载荷分布、接触应力、摩擦力等参数，并模拟轴承的运动状态。
3.实验验证：构建实验平台对深沟球轴承和圆柱滚子轴承进行负载测试，测量轴承的载荷、转速、温度等参数，与分析结果进行比对和验证。
4.参数优化：根据分析和实验结果，进一步优化轴承的设计和参数，提高轴承的性能和可靠性。
三、研究意义1.深入了解深沟球轴承和圆柱滚子轴承的动力学特性，为轴承设计和性能优化提供科学依据。
2.理论分析和实验验证相结合，提高研究的可靠性和科学性。
3.优化轴承的设计和参数，降低轴承的故障率，提高机械传动系统的稳定性和可靠性。
四、研究方法1.文献查阅法：通过收集、整理和分析相关文献资料，了解深沟球轴承和圆柱滚子轴承的结构、工作原理和受力情况等方面的信息。
2.理论分析法：基于轴承受力分析的基本原理和公式，建立轴承的受力模型，计算轴承的接触应力、摩擦力等参数，并模拟轴承的运动状态。
3.实验测试法：通过搭建测试平台和测试仪器，对深沟球轴承和圆柱滚子轴承进行负载测试，测量轴承的载荷、转速、温度等参数，验证分析结果的正确性。
五、研究计划1.前期准备（1个月）：文献查阅和翻译，了解深沟球轴承和圆柱滚子轴承的相关理论和实验方法。
2.建立受力模型（2个月）：基于轴承受力分析的原理和公式，建立深沟球轴承和圆柱滚子轴承的受力模型，并计算轴承的接触应力、摩擦力等参数。
3.制备实验样件（1个月）：根据轴承尺寸和设计要求，制备深沟球轴承和圆柱滚子轴承的实验样件。
满装圆柱滚子轴承
满装圆柱滚子轴承满装圆柱滚子轴承详细介绍引言：满装圆柱滚子轴承是一种重要的机械元件，广泛应用于各种机械设备和工业领域。
本文将对满装圆柱滚子轴承的结构、工作原理、优点和应用领域等方面进行详细介绍。
一、满装圆柱滚子轴承的定义和结构满装圆柱滚子轴承是一种常用的滚动轴承，它由内外圆柱面、滚子、保持架及相关的配套件组成。
其中，内外圆柱面即内圈和外圈，滚子即圆柱形的滚动体，保持架则负责保持滚子的间距和相对位置。
二、满装圆柱滚子轴承的工作原理满装圆柱滚子轴承基于滚动摩擦原理，当外力作用于轴承时，滚子在内外圆柱面之间进行滚动，从而实现轴承的支持和转动功能。
滑动摩擦较小的滚动摩擦使得满装圆柱滚子轴承在高速旋转和高负荷条件下表现出色。
三、满装圆柱滚子轴承的优点1. 承载能力强：由于满装圆柱滚子轴承采用滚动摩擦，相比于滑动摩擦的轴承具有更高的承载能力。
2. 壽命长：满装圆柱滚子轴承采用设计合理的滚动体和保持架，使得其耐磨、抗疲劳性能优异，能够在长时间和高负荷的工况下工作正常。
3. 安装方便：满装圆柱滚子轴承的内外圈两侧均可分开，便于安装和拆卸。
4. 适应性强：满装圆柱滚子轴承的设计和尺寸标准化，具有较强的互换性和通用性，适用于各种机械设备和工业领域。
四、满装圆柱滚子轴承的应用领域满装圆柱滚子轴承在各种机械和设备领域都有广泛应用，如：1. 轴承行业：满装圆柱滚子轴承是轴承行业中最常见的一种，广泛应用于各类轴承设备。
2. 汽车工业：满装圆柱滚子轴承被广泛应用于汽车发动机、变速器和传动装置等核心部件。
3. 航空航天：满装圆柱滚子轴承在航空航天领域中扮演着重要的角色，例如用于飞行器的发动机支撑系统和机翼的抬升系统。
4. 重型机械：满装圆柱滚子轴承适用于重型机械设备，如冶金、矿山、造船等行业。
五、满装圆柱滚子轴承的维护保养为了确保满装圆柱滚子轴承的正常运行和延长其寿命，需要进行适当的维护保养工作，包括：1. 定期清洗和润滑满装圆柱滚子轴承。
双列圆柱滚子轴承
双列圆柱滚子轴承一、结构特点。
双列圆柱滚子轴承由内圈、外圈、滚子和保持架组成。
内外圈是通过滚子和保持架连接在一起的。
滚子是圆柱形的，通过滚动在内外圈上，实现轴承的运转。
保持架的作用是保持滚子的位置，使其能够均匀地分布在轴承内外圈之间。
双列圆柱滚子轴承的结构紧凑，承载能力大，适用于高速旋转和高负荷的工况。
二、工作原理。
双列圆柱滚子轴承的工作原理是利用滚子在内外圈上的滚动来支撑和传递载荷。
当轴承受到径向或轴向载荷时，滚子会在内外圈上产生滚动，从而使载荷得到支撑和传递。
由于滚子的滚动摩擦阻力小，因此双列圆柱滚子轴承能够实现较高的转速和较大的承载能力。
三、优点。
1. 承载能力大，双列圆柱滚子轴承由于采用了滚动摩擦，因此具有较大的承载能力，能够承受较大的径向和轴向载荷。
2. 转速高，由于滚子的滚动摩擦阻力小，双列圆柱滚子轴承能够实现较高的转速，适用于高速旋转的工况。
3. 稳定性好，双列圆柱滚子轴承的结构紧凑，滚子的分布均匀，能够实现稳定的运转，具有较好的稳定性和可靠性。
4. 安装维护方便，双列圆柱滚子轴承的内外圈可分离，便于安装和维护。
四、应用领域。
双列圆柱滚子轴承广泛应用于重型机械设备和工业领域，如冶金设备、矿山设备、造纸设备、起重机械、水泵、风机等。
由于其承载能力大、转速高、稳定性好等优点，受到了广泛的青睐。
总之，双列圆柱滚子轴承是一种重要的机械传动元件，具有较大的市场需求和发展前景。
随着工业自动化和设备智能化的发展，双列圆柱滚子轴承将在更多的领域得到应用，并不断提升其性能和可靠性，为工业生产提供更好的支撑和保障。
滚动轴承稳定工况下的滚动体打滑动力学分析
滚动轴承稳定工况下的滚动体打滑动力学分析涂文兵;何海斌;罗丫;肖乾【摘要】打滑是造成滚动轴承表面擦伤甚至失效的重要原因,目前滚动轴承打滑的研究主要集中在恶劣工况,而对正常稳定工况下滚动体的打滑问题关注甚少.针对正常稳定工况下滚动体的打滑问题,考虑径向游隙、保持架兜孔间隙等非线性因素,基于线性压缩弹簧建立滚动体-保持架作用模型,采用分段线性函数描述摩擦因数与滑移速度的关系,建立滚动体打滑非线性动力学模型,分析滚动体在轴承运转过程中的打滑机理及工况参数对滚动体打滑的影响机理.研究结果表明:滚动体在承载区的前段存在急加速现象,存在相对较严重的打滑;滚动体与外圈的滑动相比内圈更严重;轴承转速的增加会增大承载区前段滚动体的打滑速度;载荷增加会降低滚动体打滑程度,缩小滚动体打滑范围.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2019(038)006【总页数】6页(P94-99)【关键词】滚动轴承;打滑;稳定工况;动力学【作者】涂文兵;何海斌;罗丫;肖乾【作者单位】华东交通大学机电与车辆工程学院,南昌330013;华东交通大学机电与车辆工程学院,南昌330013;华东交通大学机电与车辆工程学院,南昌330013;华东交通大学机电与车辆工程学院,南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TH133.3;TH113滚动轴承是极其重要的机械基础件，其运行状态直接决定了机械装备的可靠性和安全性。
随着工业技术的快速发展，对滚动轴承的性能要求越来越高，然而，滚动轴承一旦出现打滑，磨损加剧，温度剧增，严重影响了滚动轴承的使用性能。
因此，准确揭示滚动轴承打滑机理并预测其打滑行为受到了国内外学者的广泛关注。
Harris等[1-3]采用拟静力学方法建立了高速滚子轴承打滑分析模型，分析高速滚子轴承的整体打滑特性。
王海同等[4-7]对高速球轴承避免打滑所需的临界预负荷进行了研究。
上述拟静力学方法假定滚动轴承内部的运动是稳定的，未考虑滚动轴承运动的时变特征。
轴承关键共性技术研究现状和发展趋势
轴承关键共性技术研究现状和发展趋势轴承关键共性技术研究现状和发展趋势河南科技大学机电工程学院副院长 邱明发展轴承关键共性技术的意义1发展轴承关键共性技术的意义轴承共性技术是指在轴承研发设计制造领域内已经或未来可能被广泛采用，研发成果可共享，并对轴承产业及轴承企业产生深刻影响的一类技术。
轴承共性技术通常在整个轴承产业技术链条中处于基础性的地位，其发展对国家技术进步和轴承产业竞争力提升具有重要的支撑作用。
目前我国轴承行业虽然取得了较大的发展，但和国际先进水平还有较大差距，具体体现在：自主创新能力薄弱，多数产品的研发仍然停留在经验设计上；轴承产品研发的投入明显不足，投入力度低于主机行业；关键核心技术缺失，重要技术装备领域关键配套轴承的一些设计研发技术还未完全掌握；多数关键轴承处于技术模仿、技术跟踪阶段，轴承精度、性能、寿命和可靠性达不到主机的要求。
归根到底，导致目前我国轴承行业落后的原因是轴承产品研发技术基础薄弱，共性技术研发体系缺失，基础性和共性技术研究弱化。
因此，为使我国轴承行业能够取得长足的进步，要大力发展轴承设计制造的关键共性技术。
亟需解决的几项轴承关键共性技术2亟需解决的几项轴承关键共性技术轴承设计方法技术2.1轴承设计方法技术（1）轴承设计理论轴承力学模型经历静力学分析模型、拟静力学分析模型、拟动力学分析模型及动力学分析模型等几个发展阶段。
早期仅根据理想的运动状态和简单的运动关系建立静力学分析模型，很难准确预测和描述轴承运动状态。
拟静力学分析模型相对完善，可有效预测滚动体转速、轴承疲劳寿命、轴承变形和刚度等运动参数，可基本满足工程需要，但不能分析轴承瞬态不稳定现象，也不能完整描述轴承动态性能。
动力学分析模型不仅可有效分析轴承的载荷和转速随时间变化时的工作状态及滚动体和保持架的稳定性等，而且可更真实准确地描述轴承的动态和稳态运动，所以近些年动力学分析方法成为轴承设计理论的一项关键共性技术，拟动力学分析方法和动力学分析方法的研究和发展应该得到广大轴承科研工作者的重视。
圆柱滚子轴承研究综述及动力学分析
拟动力学设计 分析方法的理 论基础
圆柱滚子轴承研究ຫໍສະໝຸດ 疲劳 寿命刚度 特性
• 轴承疲劳寿命理论等
•
弹性流体动力润滑理论
载荷 分布 特性
• Hertz弹性接触理论
动态载荷研究
• 研究除考虑外加负荷外，还考虑了润滑和 滚子的离心力对负荷分布的影响。 • 轴承的负荷分布的计算属于静不定问题， 通过变形协调方程和平衡方程，采用迭代 法求解出轴承各滚子的负荷分布。
拟动力学--动力学
1971年 CT.walters
D.Dowson等
1971年 T.A.Harris 1960年 A.B.Jones
接触润滑理论
动力学分析方 法 考虑了弹性流 体动力润滑
该分析方法考虑轴承从转动开始的整个动 力学过程,考虑轴承零件速度变化和相应 惯性力影响,包括滚动体四个自由度和保 采用Hertz弹性接触理论和套圈滚道控制的 进一步发展和完善轴承拟动力学设 持架六个自由度的运动方程 ,通过对动力 假设建立了拟动力学分析方法 计方法,推导出的大部分方程是合 ,在轴承力与 学方程组进行积分,可以得到轴承转动后 理的,但是切向摩擦力计算值偏高。 力矩平衡方程中考虑了滚珠离心力和陀螺力 任意时刻滚动体和保持架的位移、转速以 矩影响。 没有考虑保持架运动。 及轴承内部滑动情况 。
圆柱滚子轴承研究综述及动力 学分析
—— 2014.1.12
滚子轴承是用短圆柱、圆锥或腰鼓形滚子作滚动体的滚动轴承。
向心短圆柱滚子 双列向心球面滚子 圆锥滚子 推力滚子等
圆柱滚子轴承力学特性研究是研究圆柱滚子轴承工作特性、寿 命和可靠性的基础,包括轴承载荷分布、接触刚度和接触阻尼等 接触力学特性的研究。
弹性变形量
• 线接触问题的弹性变形量亦称弹性趋近量δ ，没有准 确的解析解，但是存在很多近似公式和经验公式。 • 其中 Palmgren 给出了滚动轴承常用的钢制滚子的经 验公式：
滚子的工作原理
滚子的工作原理滚子是一种常用的运动传动元件，其工作原理是通过滚动接触实现传动转动。
滚子通常采用圆柱形状，具有圆滑的表面，能够在滚动时减小接触压力和摩擦阻力，从而提高传动效率和使用寿命。
滚子的工作原理可分为两个方面：滚动接触和滑动摩擦。
滚子的滚动接触实现了传动转动，而滑动摩擦则影响着滚子的运动特性和寿命。
首先来看滚动接触。
滚子的圆滑表面与另一个部件（如轴承套圈、滚道等）形成接触，通过在两个平面之间进行滚动来传递力量。
滚子的圆柱形状使得其接触面积相对较小，因而在滚动时能够集中承载载荷，减小接触面的压力。
相比之下，如果采用滑动接触，接触面积较大，接触面压力会增大，导致摩擦阻力增加，从而影响传动效率。
滚子的滚动接触还可以有效减小滚动摩擦。
在滚动时，滚子与另一个部件之间的接触点在不断变化，由于滚子的滚动而不是滑动，摩擦系数相对较小。
此外，滚子表面通常采用抛光处理，使得其表面粗糙度较小，减小了在接触点之间产生的摩擦。
其次是滑动摩擦。
尽管滚子的滚动接触可以减小摩擦阻力，但滑动摩擦仍然存在并对滚子的运动特性和寿命产生影响。
滑动摩擦主要是由于滚子与另一个部件之间的微小滑动而产生的，这种滑动会消耗一部分能量，从而降低传动效率。
为减小滑动摩擦，需要对滚子的表面进行适当的润滑。
润滑油或润滑脂可以填充滚子与滚道之间的空隙，形成一层润滑膜，减小滑动摩擦。
润滑膜可以有效分隔滚子与滚道之间的接触，减小金属之间的直接接触，从而延长滚子的使用寿命。
同时，润滑膜还能带走部分热量，防止滚子过热，降低损伤风险。
总的来说，滚子的工作原理是通过滚动接触和滑动摩擦实现传动转动。
滚子的圆滑表面和圆柱形状能够减小滚动摩擦和接触面积的压力，提高传动效率。
同时，适当的润滑也可以减小滑动摩擦，延长滚子的使用寿命。
滚子作为一种常用的运动传动元件，在各种机械设备中都发挥着重要作用。
滚子的原理和应用
滚子的原理和应用一、滚子的原理滚子是一种常见的机械元件，其原理基于圆形几何学和旋转运动。
滚子通常由圆柱体、圆锥体或球体组成，通过转动实现滚动运动。
滚子的优势在于能够减小摩擦力和轴承的磨损，提高机械元件的效率和寿命。
滚子的基本原理如下：1.圆滚子原理：圆滚子一般采用球形或圆柱形，它们的滚动接触面积较小，能够减小接触面的摩擦，从而降低摩擦力和磨损。
2.圆锥滚子原理：圆锥滚子由圆锥体组成，其工作原理类似于圆滚子。
它们可以承受较大的径向负荷和轴向负荷，并具有调整轴承的能力。
3.异形滚子原理：异形滚子的形状与传统滚子有所不同，通常采用非球形、非圆柱形的设计。
这种滚子可以优化接触面积和分布，提高轴承的负荷能力和使用寿命。
滚子的原理基于滚动摩擦，相比于滑动摩擦具有较小的摩擦系数和损耗。
因此，滚子在各种机械装置中得到广泛应用。
二、滚子的应用滚子作为一种重要的机械元件，广泛应用于各个领域。
以下是滚子的常见应用：1.轴承：滚子轴承是滚子最常见的应用之一。
滚子轴承具有较大负荷能力、高转速和较小的摩擦系数，可用于各种设备，如汽车、航空航天、电梯等。
2.滚轮：滚子在滚轮中起到支撑和滚动的作用。
滚轮广泛应用于物流设备、搬运车辆、移动床等领域，能够减小摩擦力、提高工作效率。
3.传送带：滚子用于传送带中，能够在物品运输过程中实现滚动并减小摩擦力。
传送带是物流和运输行业中重要的设备，滚子在其运行中发挥关键作用。
4.滑轨：滚子在滑轨中能够减小滑动摩擦力，提高运动的平稳性和可靠性。
滑轨广泛应用于机床、工业自动化等领域。
总之，滚子以其滚动摩擦特性和较小的摩擦系数，在机械装置中起到关键作用。
无论是减小摩擦力、提高效率，还是支撑受力和减小磨损，滚子都能够发挥重要的作用。
随着科技和工程技术的不断发展，滚子的应用将进一步扩大，满足不同领域的需求。
三、结论滚子的原理基于圆形几何学和旋转运动，通过滚动摩擦减小摩擦力和磨损。
滚子在轴承、滚轮、传送带和滑轨等机械装置中得到广泛应用，提高装置的效率和可靠性。
滚动轴承复合故障机理与打滑特性研究
滚动轴承复合故障机理与打滑特性研究滚动轴承复合故障机理与打滑特性研究引言：滚动轴承是一种广泛应用于工业机械领域的重要零部件之一。
然而，在实际运行过程中，滚动轴承故障频繁发生，给生产和安全带来了严重的影响。
为了深入了解滚动轴承的复合故障机理与打滑特性，本文开展了相关研究，旨在为轴承故障诊断和预测提供有益的指导。
一、滚动轴承复合故障机理研究1. 辊道压力异常：滚动轴承在运行过程中，由于负载变化和不良工况等因素的影响，会导致辊道与滚珠之间的接触压力异常，进而引发复合故障。
研究表明，滚道在较高的压力下易形成颗粒状点蚀，导致故障加剧。
2. 润滑状态异常：滚动轴承的润滑状态直接影响其运行性能和寿命。
当润滑油脱落或过度使用时，会导致摩擦系数增大，滚动轴承失去正常的润滑保护，从而引起复合故障。
3. 弹性失效：滚动轴承中的弹性元件，如密封圈、垫片等，承受着较大的压力和振动，容易出现疲劳断裂和老化现象。
当弹性元件出现故障时，会导致滚动轴承整体的密封性和支撑性下降，加速复合故障的发展。
4. 外界环境因素：滚动轴承的运行环境中可能存在较高的温度、湿度、腐蚀性介质等因素，会对轴承的工作稳定性产生影响。
特别是在恶劣环境下，滚动轴承易受到腐蚀和氧化，加快了复合故障的发生。
二、滚动轴承打滑特性研究1. 打滑原因：滚动轴承的打滑是指滚动体与滚道之间发生微小滑动的现象。
主要原因有以下几个方面：工作负荷过大、轴承润滑不良、轴承配合间隙过大、轴向力不平衡等。
2. 打滑特性：滚动轴承的打滑特性是指滚动体与滚道之间滑动速度与振动信号的关系。
通过实验测量和信号处理分析，研究发现滚动轴承在打滑过程中会出现滑动速度快慢不均匀、噪声增加等现象。
3. 打滑预测：为了提前预测滚动轴承的打滑故障，可以通过监测振动信号的频域特性和时域特性，以及滑动速度的变化情况，利用信号处理和机器学习等方法建立相应的预测模型。
三、滚动轴承复合故障与打滑的联系1. 复合故障对打滑的影响：滚动轴承的复合故障会导致摩擦系数的增加和润滑状态的恶化，从而增大滚动轴承的打滑风险。
滚滑运动导致的滚动轴承磨损特性研究
文章编号：1004-2539（2021）05-0010-08DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.05.002滚滑运动导致的滚动轴承磨损特性研究李中阳1,2庞新宇1,2闫宗庆1,2张磊1,2（1太原理工大学机械与运载工程学院，山西太原030024）（2煤矿综采装备山西省重点实验室，山西太原030024）摘要滚滑运动是导致滚动轴承失效的一种特殊运动形式，采用仿真和试验相结合的方法，研究了滚动轴承在滚滑运动下的磨损特性。
首先，应用Abaqus有限元软件建立滚滑状态下的滚动轴承有限元仿真模型，得到轴承的摩擦力动态响应。
之后，通过滚滑磨损试验台得到轴承运动过程中的摩擦力数据，运用灰色关联分析法得知仿真数据与试验数据的关联度达到0.8以上，因此，仿真所得的摩擦力可作为判断轴承磨损状态变化的依据。
在轴承磨损试验中，对润滑油进行颗粒度检测并观察记录了轴承内圈的表面形貌。
结果表明，仿真所得摩擦力变化影响油液颗粒度、表面形貌的变化，油液中所含颗粒数目上升与内圈表面产生磨痕作为内圈所受摩擦力变化导致的磨损结果，正反馈于摩擦力，使其幅值不断增大，进一步加剧了轴承的磨损。
仿真与试验相结合的方法为准确判断滚滑状态下轴承各点位置磨损特性提供了分析研究的基础。
关键词滚滑运动滚动轴承有限元分析颗粒度表面形貌Study on Wear Characteristic of Rolling Bearing Caused by Rolling-sliding MotionLi Zhongyang1,2Pang Xinyu1,2Yan Zongqing1,2Zhang Lei1,2（1School of Mechanical and Vehicle Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan030024，China）（2Shanxi Key Laboratory of Fully Mechanized Coal Mining Equipment，Taiyuan030024，China）Abstract Rolling-sliding motion is a special motion form which leads to the failure of rolling bearings.In order to study the wear characteristics of rolling bearings under rolling-sliding motion，the method of combining simulation with experiment is adopted.Firstly，Abaqus finite element software is used to establish the finite ele⁃ment simulation model of rolling bearing under rolling-sliding state，the dynamic response of friction force is ob⁃tained.Then，the friction data of the bearing in the process of motion are obtained through the rolling wear test bed.By using the Gray Correlation Analysis method，it is concluded that the correlation between the simulation data and the experiment data reached more than0.8.Therefore，the friction obtained by simulation could be used as the basis to judge the changes of bearing wear state.In the bearing wear experiments，the particle size in the oil is detected and the surface topography of inner ring is recorded.The results show that the change of friction force obtained by simulation affects the change of oil particle size and surface morphology.The increase of particle number in oil and the wear mark on the inner ring surface are the wear results caused by the change of friction force.The positive feedback to the friction force makes its amplitude increase continuously，which fur⁃ther aggravates the wear of the bearing.The method of combining simulation with experiments provides the basis for the analysis and research of the bearing wear characteristics at each point under rolling-sliding state.Key words Rolling-sliding motion Rolling bearing Finite element analysis Particle size Surface topography0引言滚动轴承作为一种精密的机械元件，能够将运转工作轴与固定轴座间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而减少摩擦副间的摩擦磨损。
推力圆柱滚子轴承工作原理
推力圆柱滚子轴承工作原理
力圆柱滚子轴承广泛用于工业机械领域，其工作原理如下：
1. 轴承构造：力圆柱滚子轴承由滚子、保持架、内外圈组成。
滚子为圆柱形状，分布在内外圈之间，并通过保持架保持一定间隔。
2. 轴承作用：力圆柱滚子轴承通过滚子的滚动作用，实现轴与孔之间的相对旋转运动。
滚子的圆柱面与内外圈的滚道接触，承受轴向和径向的力和转矩，并让轴与孔之间形成良好的润滑空间。
3. 润滑方式：力圆柱滚子轴承采用润滑油脂或润滑液进行润滑。
润滑剂通过轴承内的润滑孔进入滚子和滚道之间的润滑空间，减少摩擦和磨损，降低轴承的工作温度。
4. 载荷分配：力圆柱滚子轴承具有较高的承载能力和刚度，能够承受较大的轴向和径向力。
滚子在承载过程中，通过来回滚动，使载荷均匀分布在滚子和滚道之间，降低了滚子接触应力，提高了轴承的寿命和可靠性。
5. 调整和安装：力圆柱滚子轴承在安装时需要注意轴承和孔之间的间隙要适当，以保证旋转灵活性和承载性能。
在轴承工作过程中，如果发现噪音、温升或异常摩擦，应及时进行调整和维护。
总之，力圆柱滚子轴承通过滚子的滚动作用，在润滑剂的润滑
下，可实现轴与孔之间的旋转运动，具有较高的承载能力和寿命。
正确安装和维护轴承，可保证机械设备的稳定性和可靠性。
圆柱滚子轴承打滑蹭伤的表面烧伤行为研究
高，以及轴承服役的工况环境 （高 速、高 温、重 载 等）日趋恶劣，烧伤失效尤为常见［１－３］。烧伤改变 金属表层组织，加剧接触体间的磨损，严重时发生 接触表面金属黏接，甚至造成安全事故［４］。为此， 许多学者 对 滚 动 轴 承 烧 伤 进 行 了 相 关 研 究。 文 献［５］针对航空发动机轴承内滚道烧伤进行分析， 认为烧伤表面滑动和黏接剥离的痕迹可能是滚子 与滚道接触区相对滑动产生的瞬时高温所致。文 献［６］分析了某航空失效轴承高温烧伤原因，发现 烧伤滚子和 内 圈 的 显 微 组 织 出 现 氧 化 脱 碳，可 能 是缺乏润滑油 引 起 过 热 造 成 的 现 象。 文 献 ［７］通 过对飞机起 动 机 烧 伤 轴 承 宏 观 形 貌、硬 度 及 金 相 组织综合分 析，证 明 启 动 时 瞬 间 润 滑 不 良 是 导 致
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｕｒｆａｃｅＢｕｒｎｉｎｇＤａｍａｇｅＢｅｈａｖｉｏｒｆｒｏｍ Ｓｋｉｄｄｉｎｇｆｏｒ ＣｙｌｉｎｄｒｉｃａｌＲｏｌｌｅｒＢｅａｒｉｎｇｓ
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（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００２５，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ ＣｅｎｔｅｒｆｏｒＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＷｅａｒａｎｄＣｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄ ＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｂｕｒｎｉｎｇｄａｍａｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｒｏｌｌｉｎｇｂｅａｒｉｎｇ，ｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｂｅａｒｉｎｇｔｅｓｔｅｒｉｓｕｓｅｄｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅｂｕｒｎｉｎｇｄａｍａｇｅｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇ．Ｔｈｅｒｏｌｌｅｒａｎｄｉｎｎｅｒｒｉｎｇｏｆｂｒｎｔｂｅａｒｉｎｇａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇ ｆｏｃｕｓｅｄｉｏｎｂｅａｍ－ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｅｒ，ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａｎｄｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｉｎｓｔｒｕ ｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｆｔｅｒｓｋｉｄｄｉｎｇｆｏｒｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇ，ｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄｏｆｓｐｉｎｄｌｅｃｏｎｔｉｎｕｅｓｔｏｉｎ ｃｒｅａｓｅ，ａｎｄｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｉｓｂｕｒｎｔ；ｔｈｅｒｏｌｌｅｒａｎｄｉｎｎｅｒｒｉｎｇｏｆｂｕｒｎｔｂｅａｒｉｎｇａｒｅｗｏｒｎｓｅｒｉｏｕｓｌｙ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｒｅｓｐａｌｌｉｎｇ ｐｉｔｓａｎｄｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓ．Ｔｈｅｂｕｒｎｔｌａｙｅｒｃａｕｓｅｄｂｙｓｋｉｄｄｉｎｇｉｓｓｅｃｏｎｄａｒｙｑｕｅｎｃｈｉｎｇｌａｙｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇ；ｂｕｒｎｉｎｇｄａｍａｇｅ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｎａｌｙｓｉｓ
轴承打滑原理
轴承打滑原理哎呀，说到轴承打滑，这事儿可真让人头疼。
你想想，咱们平时用的那些机器，比如自行车、洗衣机，甚至是工厂里的大家伙，哪个不是靠轴承转的？轴承一打滑，那可就麻烦大了，机器停摆，工作就得暂停，真是让人急得像热锅上的蚂蚁。
记得去年夏天，我那辆老自行车就出了这么个问题。
那天天气热得跟蒸笼似的，我骑着车去超市，一路上汗流浃背。
就在我哼着小曲，享受着微风拂面的时候，突然，车链子“咔嚓”一声，然后就不动了。
我下车一看，原来是轴承打滑了。
那轴承，平时看着挺结实的，没想到关键时刻掉链子。
我蹲在路边，仔细瞧了瞧那个轴承。
它就像个被压扁的甜甜圈，中间有个小洞，让轮子能转。
但是，现在它上面的润滑油已经干了，摸上去涩涩的，就像没抹油的煎锅，什么东西都粘在上面。
我试着用手转了转轮子，它就在那里“吱吱”地叫，好像在抗议似的。
轴承打滑，其实说白了，就是摩擦力不够了。
你想啊，轴承和轮子之间，本来是靠润滑油来减少摩擦的。
润滑油就像个和平使者，让两个金属面不直接接触，减少磨损。
但是，润滑油用久了，要么干了，要么脏了，这时候摩擦力就上来了，轴承就开始打滑。
我那时候也没带工具，只好推着车走回家。
一路上，我都在想，这轴承打滑，其实跟人也挺像的。
两个人相处，要是没了润滑油，也就是没了信任和理解，那关系就会变得紧张，甚至“打滑”。
所以，不管是机器还是人，都需要时不时加点“润滑油”，保持顺滑。
回到家，我赶紧上网查了查怎么修轴承。
买了新的润滑油，又找来了工具。
我先把旧的润滑油擦干净，然后小心翼翼地把新的润滑油涂上去。
你还别说，那轴承涂上润滑油后，立马就精神了，转起来顺滑得很，就像新的一样。
所以啊，轴承打滑这事儿，虽然让人头疼，但也不是解决不了。
只要找到问题所在，对症下药，问题就能迎刃而解。
就像生活中的困难，只要我们耐心对待，总能找到解决的办法。
轴承打滑，不过是生活中的一个小插曲，但也能给我们一些启示，不是吗？。
考虑疲劳故障的圆柱滚子轴承打滑失效分析
考虑疲劳故障的圆柱滚子轴承打滑失效分析卢黎明; 谷开; 唐俊涛; 李夫; 李中豪【期刊名称】《《润滑与密封》》【年(卷),期】2019(044)011【总页数】6页(P124-129)【关键词】圆柱滚子轴承; 疲劳故障; 打滑; 显式动力学【作者】卢黎明; 谷开; 唐俊涛; 李夫; 李中豪【作者单位】华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TH16; TH123滚动轴承在运行的过程中容易出现滚道接触面疲劳剥落现象，滚动体和保持架在经过剥落区时会出现不同程度的打滑现象，剥落边缘高应力和零件打滑会加剧接触面摩擦磨损，严重降低轴承的使用寿命。
因此需要对疲劳故障情况下的轴承打滑失效机制和打滑程度演变进行研究。
为了准确预测轴承的打滑行为，研究人员进行了大量的研究，提出许多有效的动力学理论和模型。
HARRIS、GUPTA[1-2]最早采用拟动力学方法建立了球轴承的打滑分析模型，考虑弹流润滑油膜对滚动体运动的影响，研究了不同载荷和转速对轴承打滑的影响，理论计算和试验结果具有较好的一致性。
LANIADA-JACOME等[3]基于有限元法建立了滚子与滚道之间的非线性接触模型，分析滚子运行过程中相对滚道的滑动情况。
JAIN、HUNT[4]建立风电角接触轴承的动力学模型，在忽略接触角变化的前提下对滚动体的打滑特性进行了研究。
陈渭等人[5]考虑涡动工况建立了挤压油膜阻尼器轴承的动力学模型，研究了载荷、涡动半径和涡动频率对轴承打滑的影响，分析表明增大载荷和减小涡动半径能有效防止轴承打滑。
丁洪福等[6]考虑径向游隙和启动加速工况建立了高速轻载滚动轴承的动力学模型，分析了载荷、游隙和内圈加速度对轴承打滑特性的影响。
韩勤锴和禇福磊[7]考虑滚动体的陀螺效应和润滑因素的影响建立了滚动轴承的非线性动力学模型，研究联合外载荷对滚动体滑动速度的影响规律，并通过文献验证了模型的正确性。
金海善等[8]考虑油气阻力和保持架与滚动体之间的摩擦力影响，提出改进的滚动轴承拟动力学分析模型，分析了承载区和非承载区的轴承打滑特性。
滚动轴承打滑研究综述与展望
滚动轴承打滑研究综述与展望
涂文兵;张桂源;袁晓文;罗丫;王佳明;王浩
【期刊名称】《机械强度》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】伴随旋转机械系统向高转速、高精度和高可靠性发展,滚动轴承作为基础零部件之一是旋转机械系统非常重要的组成部分。
而轴承打滑行为严重影响了旋转机械系统的稳定性、运行精度和服役寿命,因此针对滚动轴承打滑特性及运动机制的研究已成为国内外学者讨论的热点话题。
研究工作介绍了滚动轴承的打滑运动机制以及损伤形式,详细总结了滚动轴承打滑的研究方法以及滚动轴承的打滑因素。
最后,针对滚动轴承打滑特性的研究方法(试验法、动力学仿真)和打滑因素(工况、结构、装配参数以及故障轴承)的研究现状、不足及未来发展方向进行了探讨。
【总页数】13页(P484-496)
【作者】涂文兵;张桂源;袁晓文;罗丫;王佳明;王浩
【作者单位】华东交通大学机电与车辆工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH133
【相关文献】
1.基于滚动体打滑特征的滚动轴承振动特性研究
2.滚动轴承打滑蹭伤试验研究
3.滚动轴承打滑试验研究进展
4.考虑热流固耦合的角接触滚动轴承动力学特性及打滑状态分析
5.滚动轴承打滑研究进展综述
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１ —６
． ． Ｉ 产 品设 计与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 用
圆柱滚子轴承滚子打滑机理研究
刘红彬 ， 张帅 ， 邢 国玺 ， 张磊 ， 薛玉君
（ 河南科 技大学 机 电工程 学院， 河南 洛 阳 ４ ７ １ ０ ０ ３ ）
摘要 ： 为研究 圆柱滚子轴承在不 同工况下 的滚子 打滑机理 ， 基于 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ ／ Ｅ ｘ ｐ ｌ ｉ ｅ ｉ ｔ 建立 滚子与滚 道柔性 接触 的 有限元分析计算模型 ， 以显式算法为基础对轴承进行全 柔性 多体动力 学计算 分析 。通 过提取轴 承动力 学计算 结 果中滚子 中心节点速度变化历程 ， 获得滚子相对滚道 理想纯 滚动 的打滑率 ， 研究 内圈转速 、 径 向载荷 和过盈 配合产 生的压力等因素对滚子打滑率 的影 响规律。结 果表明 ： 内圈转速和径 向载荷对 滚子打 滑率 影响显著 ； 随
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｋ ｉ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｆ ｏ ｒ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｓ ｒ ｏ ｆ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｉｃ ｒ ａ ｌ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｉ ｒ ｎ ｇ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ —
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着径 向载荷的增加和 内圈转速 的减小 ， 可一定程度消除滚 子打滑 ； 在相 同内圈转速 和径 向载 荷下 ， 增加 内圈与
轴 的过盈 配合产生的压力可降低滚子打 滑率 。
关键词 ： 圆柱滚子轴承 ； 滚子 ； 打滑率 ； 有 限元分析 ； 显式动力学 中图分类号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ３ ． ３ ３ ２ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ０— ３ ７ ６ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３— ０ ０ ０ １— ０ ６
ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏｒ ｆ ｌ ｆ ｅ ｘ ｉ ｂ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｒ ａ ｃ ｅ ｗ ａ ｙ ｉ ｓ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ ／ Ｅ ｘ ｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｔ ．