| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第14-26页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第14-16页 |
| 1.2 自润滑向心关节轴承研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.1 关节轴承的主要失效形式及失效判定标准 | 第16页 |
| 1.2.2 转移膜的形成机理和破坏机理的研究 | 第16-17页 |
| 1.2.3 轴承摩擦学性能试验研究和寿命试验机 | 第17-18页 |
| 1.2.4 轴承服役寿命评估方法研究 | 第18-21页 |
| 1.3 润滑磨损理论及其研究方法现状 | 第21-23页 |
| 1.3.1 组合磨损理论 | 第21页 |
| 1.3.2 Archard磨损计算方法 | 第21-22页 |
| 1.3.3 有限元仿真 | 第22页 |
| 1.3.4 试验技术研究 | 第22-23页 |
| 1.4 论文主要研究内容和研究方法 | 第23-26页 |
| 1.4.1 主要研究内容 | 第23页 |
| 1.4.2 研究方法及论文概况 | 第23-26页 |
| 2 基于ABAQUS的自润滑向心关节轴承疲劳失效机理分析 | 第26-44页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 有限元建模 | 第26-30页 |
| 2.2.1 基本定义 | 第26-28页 |
| 2.2.2 接触和约束定义 | 第28页 |
| 2.2.3 单元设置和网格划分 | 第28-29页 |
| 2.2.4 内圈的运动模拟 | 第29页 |
| 2.2.5 材料定义 | 第29-30页 |
| 2.3 结果分析与讨论 | 第30-36页 |
| 2.3.1 扭矩和压力分布 | 第30-34页 |
| 2.3.2 与钢/钢摩擦副向心关节轴承计算结果对比 | 第34-36页 |
| 2.4 衬垫失效机理分析 | 第36-39页 |
| 2.4.1 衬垫变形和纤维的蠕变断裂 | 第36-37页 |
| 2.4.2 表面疲劳磨损、磨粒磨损及摩擦热 | 第37-38页 |
| 2.4.3 冲击效应 | 第38-39页 |
| 2.5 试验验证 | 第39-43页 |
| 2.5.1 衬垫自润滑层PTFE纤维的断裂和磨损 | 第39-41页 |
| 2.5.2 衬垫磨损表面的疲劳损伤行为 | 第41-43页 |
| 2.6 本章总结 | 第43-44页 |
| 3 PTFE/芳纶斜纹织物衬垫力学性能分析 | 第44-76页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 PTFE/芳纶编织衬垫的几何模型 | 第44-47页 |
| 3.2.1 织物衬垫介绍 | 第44-45页 |
| 3.2.2 织物衬垫原始几何模型 | 第45-47页 |
| 3.3 织物衬垫的磨损模型 | 第47-48页 |
| 3.4 织物衬垫的原始弹性性能分析 | 第48-52页 |
| 3.4.1 直线段的柔度矩阵 | 第48-49页 |
| 3.4.2 曲线段的柔度矩阵 | 第49-50页 |
| 3.4.3 RVE中整个经纱的柔度矩阵 | 第50-51页 |
| 3.4.4 RVE中整个纬纱的柔度矩阵 | 第51页 |
| 3.4.5 RVE中粘接剂的柔度矩阵 | 第51页 |
| 3.4.6 平均体积法求RVE总柔度矩阵和弹性常数 | 第51-52页 |
| 3.5 磨损阶段的弹性性能分析 | 第52-64页 |
| 3.5.1 模型1磨合阶段的磨损深度 | 第52-53页 |
| 3.5.2 不同磨损阶段的弹性性能计算方法 | 第53-64页 |
| 3.6 衬垫在偏轴方向的弹性常数计算方法 | 第64-66页 |
| 3.7 PTFE/芳纶编织衬垫弹性常数数值结果 | 第66-69页 |
| 3.8 关节轴承有限元分析 | 第69-71页 |
| 3.8.1 有限元建模基本要点 | 第69页 |
| 3.8.2 有限元分析结果 | 第69-71页 |
| 3.9 试验方法研究轴承摩擦学性能主要影响因素 | 第71-74页 |
| 3.10 本章小结 | 第74-76页 |
| 4 基于组合磨损理论的自润滑向心关节轴承磨损寿命模型 | 第76-96页 |
| 4.1 引言 | 第76页 |
| 4.2 滑动表面磨损率计算方法及组合磨损理论 | 第76页 |
| 4.3 向心关节轴承磨损寿命模型推导 | 第76-84页 |
| 4.3.1 三种摆动形式 | 第76-77页 |
| 4.3.2 运动分析 | 第77-79页 |
| 4.3.3 受力分析 | 第79-80页 |
| 4.3.4 磨损量分析 | 第80-81页 |
| 4.3.5 磨损寿命模型推导及计算方法 | 第81-84页 |
| 4.4 计算及结果分析 | 第84-86页 |
| 4.4.1 计算程序 | 第84-85页 |
| 4.4.2 结果及分析 | 第85-86页 |
| 4.5 讨论 | 第86-95页 |
| 4.5.1 三种摆动工况组合磨损率特征对比 | 第86-87页 |
| 4.5.2 旋转摆动工况下磨损寿命公式推演 | 第87-88页 |
| 4.5.3 倾斜摆动工况下磨损寿命公式推演 | 第88页 |
| 4.5.4 复合摆动工况下磨损寿命公式推演 | 第88-90页 |
| 4.5.5 m、n、K之间的理论关系 | 第90-91页 |
| 4.5.6 静态下最大接触压力与名义接触应力的对比 | 第91-92页 |
| 4.5.7 与钢/钢摩擦副向心关节轴承法向磨损特征对比 | 第92-94页 |
| 4.5.8 磨损寿命比与包角的关系 | 第94-95页 |
| 4.6 本章小结 | 第95-96页 |
| 5 基于加速寿命试验的轴承不同摆动方式对其寿命可靠性的影响 | 第96-122页 |
| 5.1 引言 | 第96页 |
| 5.2 试验设备和试验条件 | 第96-98页 |
| 5.3 加速寿命试验方法 | 第98-99页 |
| 5.3.1 确定加速应力类型 | 第98页 |
| 5.3.2 确定加速应力的施加方式 | 第98页 |
| 5.3.3 确定加速应力的水平 | 第98-99页 |
| 5.3.4 确定试验件数量及试验终止条件 | 第99页 |
| 5.4 确定恒加试验的寿命模型和基本假定 | 第99-100页 |
| 5.5 加速模型及加速因子 | 第100页 |
| 5.6 分布参数的最好线性无偏估计(BLUE) | 第100-101页 |
| 5.7 WEIBULL分布假设检验方法 | 第101-102页 |
| 5.7.1 概率图检验方法 | 第101-102页 |
| 5.7.2 范-蒙特福特(V-Montfort)检验方法 | 第102页 |
| 5.8 形状参数相等的假设检验-巴特利特检验 | 第102-103页 |
| 5.9 试验结果及讨论 | 第103-113页 |
| 5.9.1 不同摆动方式摩擦温升对比 | 第103-104页 |
| 5.9.2 旋转摆动试验结果及特征寿命加速寿命方程 | 第104-106页 |
| 5.9.3 倾斜摆动试验结果及特征寿命加速寿命方程 | 第106-108页 |
| 5.9.4 复合摆动试验结果及特征寿命加速寿命方程 | 第108-110页 |
| 5.9.5 不同摆方式下轴承特征寿命对比 | 第110页 |
| 5.9.6 特征寿命分布密度对比 | 第110-111页 |
| 5.9.7 特征寿命分布概率对比 | 第111-112页 |
| 5.9.8 平均失效率对比 | 第112-113页 |
| 5.9.9 与理论计算结果对比 | 第113页 |
| 5.10 威布尔分布参数和加速寿命方程参数的最大似然估计 | 第113-118页 |
| 5.10.1 多应力水平下的牛顿型迭代法求解最大似然方程 | 第114-117页 |
| 5.10.2 单应力水平下的参数的最大似然估计 | 第117-118页 |
| 5.11 摩擦副磨损情况对比 | 第118-121页 |
| 5.12 本章小结 | 第121-122页 |
| 6 自润滑向心关节轴承寿命评估方法研究 | 第122-156页 |
| 6.1 引言 | 第122页 |
| 6.2 轴承摩擦副材料 | 第122页 |
| 6.3 摩擦副应力分布特征 | 第122-123页 |
| 6.4 轴承失效机理和疲劳磨损理论 | 第123-125页 |
| 6.5 影响轴承寿命的因素和寿命经验公式 | 第125-126页 |
| 6.5.1 载荷的影响 | 第125页 |
| 6.5.2 摆速的影响 | 第125页 |
| 6.5.3 结构参数的影响 | 第125页 |
| 6.5.4 摆动方式的影响 | 第125-126页 |
| 6.6 试验分析—PV值对轴承摆动寿命的影响 | 第126-128页 |
| 6.7 SKF公司和JB/T8565-2010标准的寿命计算公式对比 | 第128-134页 |
| 6.7.1 额定动载荷和名义接触应力的对比 | 第128-129页 |
| 6.7.2 旋转摆角对寿命的影响 | 第129-131页 |
| 6.7.3 摆频对寿命的影响 | 第131-133页 |
| 6.7.4 载荷对寿命的影响 | 第133-134页 |
| 6.7.5 恒定载荷和恒定摆频下pv值改变对寿命参数的影响对比 | 第134页 |
| 6.8 旋转摆动加速寿命方程的检验和修正 | 第134-139页 |
| 6.8.1 特征寿命方程的检验 | 第134-137页 |
| 6.8.2 特征寿命方程的修正 | 第137-139页 |
| 6.9 复合摆动加速寿命方程的检验和修正 | 第139-146页 |
| 6.9.1 关于载荷改变的特征寿命方程的检验和修正 | 第140-142页 |
| 6.9.2 满足旋转摆动条件的修正 | 第142-144页 |
| 6.9.3 满足倾斜摆动条件的修正 | 第144-145页 |
| 6.9.4 复合摆动轴承寿命计算方法检验及计算流程 | 第145-146页 |
| 6.10 解析寿命模型的完善 | 第146-155页 |
| 6.10.1 寿命模型基本参数的确定 | 第146-147页 |
| 6.10.2 解析寿命模型中工况条件参数K的求解 | 第147-149页 |
| 6.10.3 解析寿命模型计算结果验证 | 第149-150页 |
| 6.10.4 基于解析寿命模型的轴承结构参数对寿命的影响 | 第150-154页 |
| 6.10.5 解析寿命模型的简化 | 第154-155页 |
| 6.11 本章小结 | 第155-156页 |
| 7 结论与展望 | 第156-160页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第156-157页 |
| 7.2 论文创新点 | 第157-158页 |
| 7.3 研究展望 | 第158-160页 |
| 参考文献 | 第160-170页 |
| 致谢 | 第170-172页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第172-174页 |
