机械可靠性工程作业.pdf

东 北 大 学 研 究 生 考 试 试 卷 评 分 考试科目： 机械可靠性工程 课程编号： 阅 卷 人： 考试日期： 姓 名： 班 级： 学 号： 注 意 事 项 1．考 前 研 究 生 将 上 述 项 目填 写 清 楚 2 ．字 迹 要 清 楚，保 持 卷 面 清 洁 3 ．交 卷 时 请 将 本 试 卷 和 题 签 一 起 上 交 东北大学研究生院 机械可靠性工程 滚动轴承可靠性研究综述 滚动轴承可靠性研究综述 摘 要：根据机械可靠性原理，本文综述了滚动轴承可靠性的影响因素和设计方法. 基于试验评定的方法，介绍几种滚动轴承可靠性评价方法.由于常规的试验和理论计算 不能有效地分析轴承的各类随机误差对其动态特性的影响，因此综述了一种滚动轴承可 靠性虚拟试验方法.结合自身研究方向，简述了可靠性在此领域中的应用. 关 键 词：滚动轴承；可靠性；寿命；虚拟试验 1. 前言 可靠性是产品质量的时间性特征。产品的可靠性水平是一个国家技术队伍的素质、 管理以及工业基础水平的重要标志。军用产品的可靠性水平是最重要的质量指标，是战 斗力的重要因素。 可靠性工程是研究与产品故障作斗争的科学技术活动的总体。它要求应用现代科学 技术，在人力、物力以及时间允许的条件下，对于产品在全寿命周期内所处条件下的性 能，从设计、试制、制造、贮存、运输、使用维护直到报废的方式，作全面考虑，统筹 安排，提出技术上和组织上的措施，以便尽量减少系统的故障，或允许部件失效而系统 不发生故障，尽量延长无故障工作时间，从而保证系统的效用最优。 机械设备是由零部件组成的，所以为了提高机械设备的可靠性，首先必须提高零部 件的可靠性。往往由一个关键性零部件的可靠性不好，使整机在运行中失效，从而造成 灾难性的后果。机械零件或部件失效，一般地总不是由单一原因引起的。例如，滚动轴 承，虽然我们是按照元件发生点蚀作为设计计算的依据，但是它还会因套圈破损、保持 架断裂、滚道烧伤等原因而失效。由于有多种失效原因，一般是借助于概率论和数理统 计的方法进行定量计算。使用 “概率”来度量其中所指的 “能力”时，就是可靠度。 2. 影响滚动轴承可靠性的因素 （1）工作系统施加的载荷，尤其是系统过载时的载荷； （2 ）由环境引起的载荷变化，天气、温度、湿度、压力影响到机械设备中零件的 1 机械可靠性工程 滚动轴承可靠性研究综述 应力水平，尤其是影响到露天作业机械设备中零件的应力水平，如潮湿对运动副表面粗 糙度的影响；温度变化对密封、润滑、运转状况的影响；由粉尘引起的磨损等； （3 ）由磨损引起的性能变化，通常是影响可靠性的关键因素； （4 ）由产品固有能力引起的性能变化，如产品的复杂性、更新程度、设计生产的 竞争力、质量控制和管理的效果等。 3. 轴承可靠性传统评价方法 3.1 常规的 （可靠度R=0.90）滚动轴承可靠寿命 滚动轴承是最早具有可靠性指标的机械部件。现行的滚动轴承设计计算方法，在等 于额定动载荷C 的当量动载荷P 作用下，滚动轴承可以工作一百万转而其中 90%不发 生疲劳点蚀失效，这意味着其可靠度为0.90，如果要求的可靠度为0.90，则可以按额定 动载荷的计算方法去计算C，并据此选择轴承。在正常工作条件下，滚动轴承的主要失 效形式为点蚀，其可靠寿命计算公式为: L90 L(R) L(0.90) (C / P) （1） 106 式中:L90 —滚动轴承的基本额定寿命， r; C —滚动轴承的额定动载荷，N;