Les facteurs influençant la durée de vie en fatigue des roulements

Ces dernières années, la conception tribologique des pièces de mécanique générale a fait l'objet d'une large attention. Les roulements sont l'une des pièces mécaniques les plus utilisées. Avec le développement des techniques et méthodes de calcul numérique, la simulation de calcul et les tests de simulation ont été largement utilisés dans la tribologie des roulements. Recherche et conception de produits. La conception tribologique des roulements a deux idées, avant et arrière.

Les performances du roulement ont un impact significatif sur les performances du système mécanique. Cependant, de nombreux facteurs affectent la durée de vie en fatigue du roulement, tels que la température de fonctionnement, la charge d'impact, la fiabilité, le matériau, les conditions d'utilisation, la vitesse limite, la rugosité de surface, les inclusions, l'indentation et la lubrification Condition, jeu radial, déflexion, contrainte induite par les fissures de fatigue, frottement tangentiel, contrainte résiduelle et contrainte circonférentielle, traitement de surface, etc., ces facteurs s'influencent mutuellement, ainsi que la non-répétabilité de l'essai de résistance à la fatigue, les facteurs d'influence sont encore difficiles à être précis Description quantitative.

La théorie LP classique de la durée de vie en fatigue des roulements est basée sur l'hypothèse que la rupture par fatigue du contact de roulement provient de la profondeur de la contrainte de cisaillement orthogonale maximale sous la zone de contact. Cependant, avec le développement de la technologie de fabrication des roulements, les modes de défaillance par fatigue provenant de la surface apparaissent plus fréquemment que les modes de défaillance par fatigue sous la surface. Il existe trois mécanismes d'amorçage de fissure : l'amorçage de fissure à partir de la surface, l'amorçage de fissure à proximité de la surface et l'amorçage de fissure dans la matrice du matériau.

Les piqûres provenant de la surface et la durée d'écaillage prenant naissance sous la surface sont des modes de défaillance concurrents, qui sont prédits en fonction du rapport d'épaisseur du film, de la valeur quadratique moyenne de la pente du pic de rugosité et du coefficient de traction dans la lubrification limite. contact de pointe de rugosité.

Avec le développement des chemins de fer à grande vitesse et de l'industrie aéronautique, les exigences en matière de haute fiabilité des roulements sont de plus en plus nombreuses. Dans le même temps, la température de l'environnement d'application du roulement change considérablement. Il est nécessaire d'étudier en profondeur l'effet de couplage de la fiabilité et de la température. Les matériaux de roulement sont encore en cours de développement. Il est nécessaire d'explorer la relation entre l'intégrité de surface des pièces et les piqûres de fatigue de surface, et de révéler l'influence de l'intégrité de surface des pièces et des effets de lubrification sur les piqûres de fatigue à l'échelle microscopique. D'autre part, combiner les caractéristiques de charge et la réponse dynamique du matériau pour étudier la rupture par écaillage, analyser la réponse dynamique des matériaux de roulement aux charges externes, étudier la relation de couplage entre les performances en fatigue et les propriétés du matériau et obtenir la relation entre la réponse dynamique du matériau et la fatigue de surface écaillage.

Pour d'autres facteurs affectant la durée de vie des roulements, tels que les lubrifiants et les additifs, la rugosité de la surface, les contraintes circonférentielles et le glissement d'interface, etc., des recherches approfondies sont également nécessaires, telles que l'établissement d'une base de données et le développement de progiciels pour réaliser une analyse automatique des lubrifiants et des matériaux des roulements. Et le choix, c'est aussi l'une des orientations du développement futur.

L'analyse des facteurs qui affectent le soulagement de la fatigue de roulement du roulement aidera à mieux comprendre le mécanisme de la défaillance par fatigue des roulements. D'une part, il peut éviter autant que possible les facteurs qui réduisent la durée de vie du roulement et améliorer la durée de vie en fatigue du roulement ; d'autre part, il peut fournir certaines orientations pour le développement de la théorie de la durée de vie en fatigue, afin d'améliorer la précision de la prédiction de la durée de vie en fatigue des roulements.

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