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表面裂纹对铁路货车轴承性能的影响
| 论文题名： | 表面裂纹对铁路货车轴承性能的影响 |
| 关键词： | 铁路货车;表面裂纹;滚动轴承;应力分布;有限元计算 |
| 摘要： | 滚动轴承是轴箱装置的重要组成部分，不但直接承受铁路货车的簧上重量，还要承受钢轨对车轮的横向、纵向冲击，所以轴箱轴承负荷很大，它的性能直接影响到整个铁路货车的运行情况。 作用在轴承上的载荷，仅在滚动体与滚道之间形成很小的接触区域，因此，在滚动体和滚道的接触表面上会产生很高的应力。长期处于这种工作状态下，在接触表面极易引起疲劳破坏。 由于疲劳或者安装、维护不当等原因使轴承表面产生裂纹时，将会加快轴承的损坏，直接影响轴承的使用寿命。为了研究缺陷对轴承的影响，本文对不含裂纹和含有裂纹的轴承进行计算分析，对结果进行比较。主要做的工作如下： 1.首先，对滚动轴承的理论进行研究。主要对滚动轴承的载荷分布、应力、应变计算方法进行理论分析；从断裂力学方面，分析裂纹前端的应力分布，对裂纹扩展进行研究，为有限元计算做铺垫。 2.用ANSYS软件建立滚柱轴承模型，计算轴承的应力强度，对滚子的应力、应变情况进行分析。通过与理论计算结果比较发现，随着载荷的增大边缘效应越来越明显。 3.在滚子接触表面端部上建立含有1mm、2mm、3mm裂纹的轴承模型，对模型进行强度计算，分析轴承的应力和应力强度因子。 4.比较含有裂纹和不含裂纹轴承的应力大小，发现，裂纹的存在使轴承中的应力更加集中；对应力强度因子进行分析，结果表明裂纹都有向深层扩展的趋势；随着裂纹长度的增长，裂纹最深处的应力强度因子增大 5.最后计算临界裂尺寸，结果显示当轴承中存在裂纹时，随着载荷的增大裂纹的临界尺寸迅速减小。 |
| 作者： | 潘琦 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 肖绯雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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