本文選題：滾動軸承 + 滾道�。� 參考：《山東大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：滾動軸承作為機(jī)械制造業(yè)中一種重要的基礎(chǔ)零部件,對工業(yè)產(chǎn)品的性能、使用壽命等起著決定性作用。而我國自主生產(chǎn)的高性能滾動軸承與國外發(fā)達(dá)國家同類型軸承相比存在很大差距,其中較為突出的一點(diǎn)就是疲勞壽命低。滾動軸承滾道表層殘余應(yīng)力分布狀態(tài)對于裂紋的萌生及擴(kuò)展有著重要影響,是影響軸承疲勞壽命的重要因素。精研加工作為滾動軸承滾道加工的最后一道工序在軸承制造行業(yè)中被廣泛應(yīng)用,對于滾動軸承滾道表面殘余應(yīng)力的最終分布狀態(tài)有重要影響。本文針對滾動軸承滾道精研加工,通過理論分析、有限元仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究,對滾動軸承滾道精研加工殘余應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了深入研究,主要工作如下：根據(jù)精研加工的一般過程及加工特點(diǎn),結(jié)合機(jī)械加工過程中殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理,從宏觀角度分析了精研加工殘余應(yīng)力的產(chǎn)生原因。油石對工件表面的機(jī)械作用導(dǎo)致工件表面不均勻的塑性變形是精研加工產(chǎn)生殘余應(yīng)力的主要原因。從微觀角度分析了油石磨粒對工件分別進(jìn)行滑擦、耕犁、微切削作用時工件表層金屬受力變形情況,進(jìn)而分析了殘余應(yīng)力的產(chǎn)生及類型�；磷饔孟鹿ぜ话l(fā)生塑性變形,不產(chǎn)生殘余應(yīng)力；耕犁作用會使工件表層金屬發(fā)生擠光效應(yīng),產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力；微切削作用時,工件表層金屬先后發(fā)生塑性凸出效應(yīng)和擠光效應(yīng),由于擠光效應(yīng)作用更明顯,工件表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。根據(jù)油石表面磨粒分布狀態(tài)和單顆磨粒對工件材料的作用力,建立了油石壓力與軸承滾道表面單位面積承受作用力的關(guān)系式；建立了切向力方向與油石振蕩頻率、工件轉(zhuǎn)速和加工時間的關(guān)系。建立了滾動軸承滾道精研加工殘余應(yīng)力分布有限元模型,利用有限元軟件仿真分析了精研加工后滾動軸承滾道表層殘余應(yīng)力分布的一般規(guī)律,并對油石壓力、切削角變化范圍對殘余應(yīng)力分布的影響進(jìn)行了研究。研究表明,滾動軸承滾道精研加工會在滾道表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,壓應(yīng)力最大值位于次表層,周向殘余壓應(yīng)力大于軸向殘余壓應(yīng)力；殘余壓應(yīng)力隨油石壓力增大而增大,但是增大梯度減�。磺邢鹘亲兓秶鷮堄鄳�(yīng)力的影響不明顯。進(jìn)行了滾動軸承滾道精研加工實(shí)驗(yàn),并對精研加工后滾道表面殘余應(yīng)力進(jìn)行了測量,分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與有限元仿真結(jié)果的差異,驗(yàn)證了滾動軸承滾道精研加工有限元模型的正確性。綜合考慮殘余應(yīng)力測量儀器本身存在的誤差、殘余應(yīng)力的分布具的離散性以及有限元模型建立過程中的簡化等原因,雖然實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與有限元仿真分析結(jié)果存在一定誤差,但是誤差在可接受范圍以內(nèi),兩者具有較好的一致性。結(jié)合磨削殘余應(yīng)力分布規(guī)律,通過有限元仿真分析,進(jìn)行了初始應(yīng)力場對滾動軸承滾道精研加工殘余應(yīng)力分布影響的研究。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)初始應(yīng)力較小時,初始應(yīng)力場對滾道精研加工殘余應(yīng)力分布幾乎沒有影響；滾道表層存在較大初始壓應(yīng)力則有助于增大軸承滾道精研加工殘余壓應(yīng)力。
[Abstract]:As an important basic component in the mechanical manufacturing industry , the rolling bearing plays a decisive role in the performance , service life and so on of the industrial products .
The action of the plough will cause the metal of the surface layer of the workpiece to have the squeezing effect , and the residual compressive stress is generated .
in that micro - cutting action , the surface metal of the workpiece has plastic bulge effect and squeezing effect , and the residual compressive stress is generated on the surface layer of the workpiece due to the effect of the squeezing effect , and the relation between the oil - rock pressure and the unit area of the surface unit area of the bearing raceway surface is established according to the distribution state of the abrasive grain on the surface of the oil and the force of the single abrasive particle on the workpiece material ;
A finite element model of residual stress distribution in rolling bearing raceway is established by using finite element software simulation , and the influence of pressure and cutting angle on the residual stress distribution is studied . The results show that the rolling bearing raceway finishing process can produce residual compressive stress on the surface layer of roller bearing , the maximum compressive stress is located in the secondary surface layer , and the residual compressive stress in the circumferential direction is greater than the axial residual compressive stress ;
The residual compressive stress increases with the increase of the pressure of the oilstone , but the gradient decreases .
The influence of the range of the cutting angle on the residual stress is not obvious . The experimental data and the finite element simulation result are measured . The results show that the initial stress field has little influence on the residual stress distribution of the rolling bearing raceway .
The existence of large initial compressive stress on the raceway surface can help to increase the residual compressive stress of the bearing raceway .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.33

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本文編號：1770038