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目次
作者簡介
王黎欽，哈爾濱工業大學機電工程學院教授，博士生導師，1964年10月生人。目前從事機械設計教學和航空宇航摩擦學方面的研究和研究生培養工作，兼任“固體潤滑”國家重點實驗室、“航空發動機動力傳輸”航空科技重點實驗室、“宇航空間機構及控制技術”國防重點學科實驗室學術委員會委員，中航工業哈爾濱軸承有限公司首席技術顧問專家。在摩擦學基礎研究、高性能滾動軸承、高速密封、齒輪傳動等領域先后承擔了973課題、863項目、軍品配套、民用航天、航空發動機計劃、國家自然科學基金等一批國家級項目，獲得國家發明專利授權7項，發表期刊論文110余篇；獲得省部級以上科技成果獎勵5項，其中陶瓷軸承技術獲得了2010年國家技術發明二等獎。
名人/編輯推薦
《滾動軸承的極限設計》是對作者長期從事苛刻環境與工況條件摩擦學基礎研究、滾動軸承應用基礎研究和特種軸承技術開發工作的部分總結和凝練，書中有關理論和案例都經歷了工程應用檢驗，可供工程技術人員、研究人員、高等學校相關師生使用。
目次
第1篇 滾動軸承的基礎知識
第1章 滾動軸承的基本結構形式與主要參數
1.1 滾動軸承概述
1.2 球軸承
1.2.1 深溝球軸承
1.2.2 角接觸球軸承
1.2.3 三點、四點接觸球軸承
1.3 滾子軸承
1.3.1 短圓柱滾子軸承
1.3.2 圓錐滾子軸承
1.3.3 圓柱滾子的邊緣應力效應與修形滾子軸承
1.4 調心軸承
1.4.1 調心球軸承
1.4.2 調心滾子軸承
1.5 滾動軸承主要結構參數 第1篇 滾動軸承的基礎知識
第1章 滾動軸承的基本結構形式與主要參數
1.1 滾動軸承概述
1.2 球軸承
1.2.1 深溝球軸承
1.2.2 角接觸球軸承
1.2.3 三點、四點接觸球軸承
1.3 滾子軸承
1.3.1 短圓柱滾子軸承
1.3.2 圓錐滾子軸承
1.3.3 圓柱滾子的邊緣應力效應與修形滾子軸承
1.4 調心軸承
1.4.1 調心球軸承
1.4.2 調心滾子軸承
1.5 滾動軸承主要結構參數
1.5.1 滾動軸承的主要尺寸
1.5.2 軸承游隙與接觸角
1.5.3 主曲率
1.6 滾動軸承的內部幾何關系
1.6.1 溝道擋邊高度
1.6.2 極限傾斜角
1.6.3 保持架偏移
1.6.4 密合度
參考文獻
第2章 滾動軸承的材料體系及應用
2.1 概述
2.2 普通軸承鋼
2.2.1 高碳鉻軸承鋼
2.2.2 滲碳軸承鋼
2.2.3 不銹軸承鋼
2.3 高溫軸承鋼
2.3.1 普通高溫軸承鋼W9Cr4V2Mo
2.3.2 高性能高溫軸承鋼8Cr4M04V
2.3.3 高溫滲碳軸承鋼13Cr4M04N14VA
2.4 保持架材料
2.4.1 鋼保持架材料
2.4.2 有色金屬保持架材料
2.4.3 非金屬保持架材料
2.5 表面處理技術
2.5.1 表面強化處理
2.5.2 表面自潤滑處理
2.6 新型軸承材料
2.6.1 陶瓷材料
2.6.2 新型高強材料
2.6.3 新型碳-碳保持架材料
參考文獻
第3章 滾動軸承的壽命計算方法
3.1 基本額定壽命計算方法的對比分析
3.1.1 球軸承基本額定壽命計算方法
3.1.2 滾子軸承基本額定壽命計算方法
3.1.3 基本額定壽命計算方法的比較與分析
3.2 基于接觸區應力分布的壽命修正計算方法
3.2.1 軸承內部載荷分布與套圈周向應力對壽命的影響
3.2.2 初始游隙對基本額定壽命的影響
3.2.3 過盈配合對基本額定壽命的影響
3.2.4 殘余應力對基本額定壽命的影響
3.2.5 溫度對基本額定壽命的影響
3.2.6 載荷及彎矩聯合作用對基本額定壽命的影響
3.3 基于疲勞極限應力的壽命修正計算方法
3.3.1 基于應力-壽命關系的壽命修正計算方法
3.3.2 潤滑對基本額定壽命的影響
3.3.3 污染對基本額定壽命的影響
3.3.4 高可靠度下額定壽命的修正算法
參考文獻
第2篇 面向滾動軸承極限設計分析的理論和方法
第4章 滾動軸承穩態性能的數值分析
4.1 引言
4.2 滾動軸承的擬靜力學分析
4.2.1 球軸承的擬靜力學分析
4.2.2 圓柱滾子軸承的擬靜力學分析
4.3 滾動軸承的擬動力學分析
4.3.1 球軸承擬動力學分析模型
4.3.2 高速球軸承動態性能的擬動力學分析結果
4.3.3 滾子軸承擬動力學分析模型
4.3.4 高速滾子軸承動態性能的擬動力學計算結果
參考文獻
第5章 滾動軸承瞬態性能的數值分析
5.1 球軸承的動力學分析模型
5.1.1 球軸承動力學分析的基本假設及坐標系
5.1.2 球軸承內部零件相互作用模型
5.1.3 球軸承動力學方程及求解
5.2 高速球軸承的動力學行為分析
5.3 滾子軸承的動力學分析模型
5.3.1 滾子軸承動力學分析的基本假設及坐標系
5.3.2 滾子軸承內部零件相互作用模型
5.3.3 滾子軸承動力學方程及求解
5.4 高速滾子軸承的動力學行為分析
參考文獻
第6章 滾動軸承-轉子系統的耦合效應
6.1 滾動軸承-轉子系統穩態動力學行為分析
6.1.1 Riccati傳遞矩陣法基本理論
6.1.2 考慮軸承動剛度的轉子系統動力學特性計算方法
6.1.3 滾動軸承支承的單轉子系統動力學特性
6.1.4 滾動軸承支承的多轉子系統動力學特性
6.2 滾動軸承-轉子系統瞬態動力學行為分析
6.2.1 轉子系統瞬態響應的計算方法
6.2.2 滾動軸承-轉子系統瞬態響應整體計算法流程
6.2.3 載荷譜對轉子系統的瞬態響應及其對軸承動態性能的影響
6.2.4 突加不平衡力對轉子瞬態響應及其對軸承動態性能的影響
6.3 高速滾動軸承與轉子系統的非線性振動與耦合效應分析
6.3.1 球軸承-轉子系統的非線性振動
6.3.2 滾子軸承-轉子系統的非線性振動
6.3.3 考慮軸承波紋度的非線性振動分析
6.3.4 剛性轉子系統非線性振動對滾動軸承動態性能的影響
參考文獻
第7章 滾動軸承的熱特性分析
7.1 滾動軸承的內部熱源
7.1.1 軸承內部摩擦功耗的整體計算法
7.1.2 基于運動學動力學分析結果的軸承摩擦熱局部計算法
7.1.3 整體法和局部法計算高速滾動軸承摩擦熱的結果對比分析
7.2 滾動軸承的溫度場及其分析方法
7.2.1 高速球軸承的溫度場分析
7.2.2 高速圓柱滾子軸承的溫度分析
7.3 高速滾動軸承的熱影響分析
7.3.1 結構參數對軸承熱影響的分析
7.3.2 工況條件對軸承熱影響的分析
7.3.3 潤滑條件對軸承熱影響的分析
7.3.4 滾動軸承的瞬態溫度場分析
參考文獻
第8章 高速滾動軸承的分析軟件簡介
8.1 滾動軸承的三維參數化建模
8.2 擬靜力學分析軟件
8.3 擬動力學分析軟件
8.4 熱特性分析軟件
8.5 動力學分析軟件
8.6 軸承-轉子耦合分析軟件
參考文獻
第3篇 滾動軸承的失效分析與試驗技術
第9章 滾動軸承的失效模式及分析方法
9.1 接觸疲勞失效
9.2 元件斷裂
9.3 膠合失效
9.4 過量塑性變形
9.5 過量磨損
9.6 腐蝕失效
9.7 電蝕失效
9.8 卡傷、擦傷和燒傷失效
9.9 綜合失效模式
9.10 滾動軸承失效分析方法
9.10.1 宏觀分析
9.10.2 微觀及幾何分析
9.10.3 金相分析
9.10.4 工作條件分析
9.10.5 建立故障樹
9.11 滾動軸承失效分析流程
9.11.1 軸承基礎數據復查
9.11.2 相似性檢查
9.11.3 復核復算
9.11.4 失效件及機理分析
9.11.5 重要軸承的故障復現
9.11.6 改進措施驗證
9.11.7 失效分析報告
參考文獻
第10章 滾動軸承的試驗技術與方法
10.1 概述
10.2 軸承材料基礎性能試驗簡介
10.3 潤滑劑流變特性測試
10.3.1 潤滑油拖動特性
10.3.2 潤滑油高壓流變特性
10.3.3 潤滑脂流變特性
10.4 四球疲勞試驗
10.4.1 四球疲勞試驗機簡介
10.4.2 氮化硅陶瓷球的疲勞試驗結果與分析
10.5 球-棒疲勞試驗
10.5.1 球-棒疲勞試驗機簡介
10.5.2 陶瓷球的抗污染能力試驗
10.6 高速軸承材料膠合試驗
10.6.1 航空發動機主軸軸承摩擦副膠合試驗機設計
10.6.2 高速滑滾接觸摩擦試驗方法
10.6.3 M50摩擦副高溫潤滑表面損傷行為
10.7 苛刻工況下滾動軸承的試驗機試驗
10.7.1 軸承試驗機技術
10.7.2 國外先進航空軸承試驗器介紹
10.7.3 國內典型高速軸承試驗器
10.7.4 高速軸承性能試驗
10.8 其他類型試驗
10.8.1 啟停試驗
10.8.2 斷油試驗
10.8.3 滾動軸承的沖擊載荷試驗
參考文獻
名詞索引
第1章 滾動軸承的基本結構形式與主要參數
1.1 滾動軸承概述
1.2 球軸承
1.2.1 深溝球軸承
1.2.2 角接觸球軸承
1.2.3 三點、四點接觸球軸承
1.3 滾子軸承
1.3.1 短圓柱滾子軸承
1.3.2 圓錐滾子軸承
1.3.3 圓柱滾子的邊緣應力效應與修形滾子軸承
1.4 調心軸承
1.4.1 調心球軸承
1.4.2 調心滾子軸承
1.5 滾動軸承主要結構參數 第1篇 滾動軸承的基礎知識
第1章 滾動軸承的基本結構形式與主要參數
1.1 滾動軸承概述
1.2 球軸承
1.2.1 深溝球軸承
1.2.2 角接觸球軸承
1.2.3 三點、四點接觸球軸承
1.3 滾子軸承
1.3.1 短圓柱滾子軸承
1.3.2 圓錐滾子軸承
1.3.3 圓柱滾子的邊緣應力效應與修形滾子軸承
1.4 調心軸承
1.4.1 調心球軸承
1.4.2 調心滾子軸承
1.5 滾動軸承主要結構參數
1.5.1 滾動軸承的主要尺寸
1.5.2 軸承游隙與接觸角
1.5.3 主曲率
1.6 滾動軸承的內部幾何關系
1.6.1 溝道擋邊高度
1.6.2 極限傾斜角
1.6.3 保持架偏移
1.6.4 密合度
參考文獻
第2章 滾動軸承的材料體系及應用
2.1 概述
2.2 普通軸承鋼
2.2.1 高碳鉻軸承鋼
2.2.2 滲碳軸承鋼
2.2.3 不銹軸承鋼
2.3 高溫軸承鋼
2.3.1 普通高溫軸承鋼W9Cr4V2Mo
2.3.2 高性能高溫軸承鋼8Cr4M04V
2.3.3 高溫滲碳軸承鋼13Cr4M04N14VA
2.4 保持架材料
2.4.1 鋼保持架材料
2.4.2 有色金屬保持架材料
2.4.3 非金屬保持架材料
2.5 表面處理技術
2.5.1 表面強化處理
2.5.2 表面自潤滑處理
2.6 新型軸承材料
2.6.1 陶瓷材料
2.6.2 新型高強材料
2.6.3 新型碳-碳保持架材料
參考文獻
第3章 滾動軸承的壽命計算方法
3.1 基本額定壽命計算方法的對比分析
3.1.1 球軸承基本額定壽命計算方法
3.1.2 滾子軸承基本額定壽命計算方法
3.1.3 基本額定壽命計算方法的比較與分析
3.2 基于接觸區應力分布的壽命修正計算方法
3.2.1 軸承內部載荷分布與套圈周向應力對壽命的影響
3.2.2 初始游隙對基本額定壽命的影響
3.2.3 過盈配合對基本額定壽命的影響
3.2.4 殘余應力對基本額定壽命的影響
3.2.5 溫度對基本額定壽命的影響
3.2.6 載荷及彎矩聯合作用對基本額定壽命的影響
3.3 基于疲勞極限應力的壽命修正計算方法
3.3.1 基于應力-壽命關系的壽命修正計算方法
3.3.2 潤滑對基本額定壽命的影響
3.3.3 污染對基本額定壽命的影響
3.3.4 高可靠度下額定壽命的修正算法
參考文獻
第2篇 面向滾動軸承極限設計分析的理論和方法
第4章 滾動軸承穩態性能的數值分析
4.1 引言
4.2 滾動軸承的擬靜力學分析
4.2.1 球軸承的擬靜力學分析
4.2.2 圓柱滾子軸承的擬靜力學分析
4.3 滾動軸承的擬動力學分析
4.3.1 球軸承擬動力學分析模型
4.3.2 高速球軸承動態性能的擬動力學分析結果
4.3.3 滾子軸承擬動力學分析模型
4.3.4 高速滾子軸承動態性能的擬動力學計算結果
參考文獻
第5章 滾動軸承瞬態性能的數值分析
5.1 球軸承的動力學分析模型
5.1.1 球軸承動力學分析的基本假設及坐標系
5.1.2 球軸承內部零件相互作用模型
5.1.3 球軸承動力學方程及求解
5.2 高速球軸承的動力學行為分析
5.3 滾子軸承的動力學分析模型
5.3.1 滾子軸承動力學分析的基本假設及坐標系
5.3.2 滾子軸承內部零件相互作用模型
5.3.3 滾子軸承動力學方程及求解
5.4 高速滾子軸承的動力學行為分析
參考文獻
第6章 滾動軸承-轉子系統的耦合效應
6.1 滾動軸承-轉子系統穩態動力學行為分析
6.1.1 Riccati傳遞矩陣法基本理論
6.1.2 考慮軸承動剛度的轉子系統動力學特性計算方法
6.1.3 滾動軸承支承的單轉子系統動力學特性
6.1.4 滾動軸承支承的多轉子系統動力學特性
6.2 滾動軸承-轉子系統瞬態動力學行為分析
6.2.1 轉子系統瞬態響應的計算方法
6.2.2 滾動軸承-轉子系統瞬態響應整體計算法流程
6.2.3 載荷譜對轉子系統的瞬態響應及其對軸承動態性能的影響
6.2.4 突加不平衡力對轉子瞬態響應及其對軸承動態性能的影響
6.3 高速滾動軸承與轉子系統的非線性振動與耦合效應分析
6.3.1 球軸承-轉子系統的非線性振動
6.3.2 滾子軸承-轉子系統的非線性振動
6.3.3 考慮軸承波紋度的非線性振動分析
6.3.4 剛性轉子系統非線性振動對滾動軸承動態性能的影響
參考文獻
第7章 滾動軸承的熱特性分析
7.1 滾動軸承的內部熱源
7.1.1 軸承內部摩擦功耗的整體計算法
7.1.2 基于運動學動力學分析結果的軸承摩擦熱局部計算法
7.1.3 整體法和局部法計算高速滾動軸承摩擦熱的結果對比分析
7.2 滾動軸承的溫度場及其分析方法
7.2.1 高速球軸承的溫度場分析
7.2.2 高速圓柱滾子軸承的溫度分析
7.3 高速滾動軸承的熱影響分析
7.3.1 結構參數對軸承熱影響的分析
7.3.2 工況條件對軸承熱影響的分析
7.3.3 潤滑條件對軸承熱影響的分析
7.3.4 滾動軸承的瞬態溫度場分析
參考文獻
第8章 高速滾動軸承的分析軟件簡介
8.1 滾動軸承的三維參數化建模
8.2 擬靜力學分析軟件
8.3 擬動力學分析軟件
8.4 熱特性分析軟件
8.5 動力學分析軟件
8.6 軸承-轉子耦合分析軟件
參考文獻
第3篇 滾動軸承的失效分析與試驗技術
第9章 滾動軸承的失效模式及分析方法
9.1 接觸疲勞失效
9.2 元件斷裂
9.3 膠合失效
9.4 過量塑性變形
9.5 過量磨損
9.6 腐蝕失效
9.7 電蝕失效
9.8 卡傷、擦傷和燒傷失效
9.9 綜合失效模式
9.10 滾動軸承失效分析方法
9.10.1 宏觀分析
9.10.2 微觀及幾何分析
9.10.3 金相分析
9.10.4 工作條件分析
9.10.5 建立故障樹
9.11 滾動軸承失效分析流程
9.11.1 軸承基礎數據復查
9.11.2 相似性檢查
9.11.3 復核復算
9.11.4 失效件及機理分析
9.11.5 重要軸承的故障復現
9.11.6 改進措施驗證
9.11.7 失效分析報告
參考文獻
第10章 滾動軸承的試驗技術與方法
10.1 概述
10.2 軸承材料基礎性能試驗簡介
10.3 潤滑劑流變特性測試
10.3.1 潤滑油拖動特性
10.3.2 潤滑油高壓流變特性
10.3.3 潤滑脂流變特性
10.4 四球疲勞試驗
10.4.1 四球疲勞試驗機簡介
10.4.2 氮化硅陶瓷球的疲勞試驗結果與分析
10.5 球-棒疲勞試驗
10.5.1 球-棒疲勞試驗機簡介
10.5.2 陶瓷球的抗污染能力試驗
10.6 高速軸承材料膠合試驗
10.6.1 航空發動機主軸軸承摩擦副膠合試驗機設計
10.6.2 高速滑滾接觸摩擦試驗方法
10.6.3 M50摩擦副高溫潤滑表面損傷行為
10.7 苛刻工況下滾動軸承的試驗機試驗
10.7.1 軸承試驗機技術
10.7.2 國外先進航空軸承試驗器介紹
10.7.3 國內典型高速軸承試驗器
10.7.4 高速軸承性能試驗
10.8 其他類型試驗
10.8.1 啟停試驗
10.8.2 斷油試驗
10.8.3 滾動軸承的沖擊載荷試驗
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