大型钢丝滚道球轴承接触特性研究：Hertz理论与实验分析

"这篇论文详细探讨了大型钢丝滚道球轴承的接触特性，通过理论分析和实验测试，深入理解轴承的工作原理和性能。" 在《大型钢丝滚道球轴承的接触特性研究》这篇论文中，作者单小彪、谢涛、刘军考等人针对大型钢丝滚道球轴承的接触问题进行了深入研究。他们将球与滚道之间的接触视为非协调性的接触问题，并运用Hertz理论来分析其非线性特性。Hertz理论是经典力学中用于计算两个弹性物体接触时压力分布的理论，它主要适用于线性弹性材料的接触问题。然而，对于大型钢丝滚道球轴承，由于其尺寸和材料性质的影响，经典的Hertz理论可能并不完全适用。 论文指出，尽管轴承组件的几何尺寸对接触特性的影响不大，但材料的抗拉强度和硬度却对几何非线性起着决定性作用。这意味着在设计和选择轴承材料时，必须考虑材料的这些属性，以确保轴承的稳定性和耐用性。实验部分，研究人员使用螺旋电感测微仪对钢球-钢丝滚道和Si3N4陶瓷球-钢丝滚道两种不同的接触方式进行测试。实验结果显示，理论计算的接触刚度高于实际测量值，这可能是由于Hertz理论未考虑库仑摩擦力和接触过程中可能发生的塑性变形。 此外，混合式（陶瓷球与钢丝滚道）的接触刚度在相同条件下比全钢式的更高。这进一步证明了材料性质对接触特性的影响，尤其是当涉及到摩擦力和塑性变形时。理论和实验的比较显示，材料的非线性特性对接触问题有显著影响，这对于理解和优化大型钢丝滚道球轴承的性能至关重要。 这篇论文的研究成果对于大型钢丝滚道球轴承的预紧设计和工程应用提供了理论依据，有助于提升轴承的效率和寿命。同时，它也为未来的轴承设计提供了新的思考方向，特别是在考虑材料选择和接触力学性能方面。关键词涵盖了钢丝滚道球轴承、非协调性接触、接触特性、接触刚度以及电感测微仪的应用，表明该研究是工程技术领域的深入探讨，对于相关领域的研究和实践具有重要的参考价值。