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1. 研究目的与意义

轴承是支持轴或轴上转动零件的部件，在机械中既是载荷支承件，又是运动连接件，它的作用支持轴及轴上零件，保持轴的旋转精度减少转轴与支持面间的摩擦磨损。按摩擦性质可分滚动轴承和滑动轴承。

滚动轴承一般是由内圈、外圈、滚动体和保持架4部分组成，它是依靠滚道和滚动体的相互接触来支承和传递载荷的。滚动轴承分析的困难在于滚动体与圈体的接触，滚动体在载荷为零情况下与圈体接触为一点，随着载荷的增大，点接触变为面接触，其接触区域的位置、大小、形状、接触面压力及摩擦力分布等接触参数在分析前未知，它们随外载荷的变化而改变，是边界非线性问题，因此它一直是工程学和力学共同面临的难题。滚动轴承作为广泛应用的基础件，因而它的质量和性能一直是用户非常关心的。

滑动轴承由轴承体、轴瓦及轴承衬和润滑与密封装置组成，滑动轴承承载区合金层中的循环交变应力是导致滑动轴承失效的主要原因。

2. 国内外研究现状分析

关于滚动轴承与滑动轴承的有限元分析，其研究分支非常多而且复杂，国内外已有很多专家学者进行了研究：

西南交通大学牵引动力国家重点实验室机车车辆研究所的史炎对在装配好的滚动轴承实体模型进行有限元分析，得出滚子与内、外圈之间接触应力的分布情况，并与传统的理论分析所得结论进行比较，发现了有限元分析的正确性，有限元分析可代替传统的理论分析，轴承的最大应力出现在滚动体与内圈的接触线上。对于接触应力分析，用传统的赫兹理论计算方法，只能求出沿接触面法线方向上各个位置的应力等参数，不能精确获取应力分布和应力集中情况，用有限元分析方法可以精确获取任意点的应力情况。

兰州理工大学的刘辞英对滚动体参数及曲率系数对深沟球轴承疲劳寿命的影响进行研究，从它的设计角度出发，通过有限元计算仿真的方法分析轴承滚动体数量、滚动体直径及内、外沟曲率系数对轴承的接触应力和变形情况，以及轴承在综合因素影响下的疲劳寿命数值模拟技术展开研究。通过研究发现深沟球轴承的疲劳危险部位为滚动体与滚道接触点处，轴承寿命随着滚动体数量的增多而提高；轴承寿命随着滚动体直径的增大而提高；当内、外沟曲率系数。fi≤0.51，fe≤0.515时，轴承疲劳寿命提高；当fi≥0.51，fe≥0.515时，轴承疲劳寿命降低。通过有限元计算得出的深沟球轴承疲劳寿命模拟方法可以很好地模拟轴承复杂的工作状况，预测寿命结果可信度高。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1:利用赫兹接触理论求解滚动轴承最大接触应力的理论解；利用solidworks软件对深沟球轴承和圆柱滚子轴承进行建模，利用软件中的simulation模块对滚动轴承的接触应力进行有限元分析，并与理论解比较。研究滚动体数目、滚动体直径和内、外沟曲率系数等参数对轴承接触应力和变形的影响。2:利用solidworks软件对滑动轴承装配体进行建模，利用软件中的simulation模块对滑动轴承装配体进行应力应变的有限元分析，与滚动轴承的分析结果比较，分析二者承载能力的不同。

时间安排：

2013.12.18～2014.1.17:调研、查阅文献资料；完成开题报告、文献综述、英文文献翻译；

4. 研究创新点

无