本書系統(tǒng)介紹了滾動軸承的基礎(chǔ)知識及其設(shè)計與分析方法，主要內(nèi)容包括滾動軸承的類型與特性、幾何學(xué)、內(nèi)部接觸載荷分布、接觸應(yīng)力與變形、運動學(xué)、摩擦力矩和功率損耗、油膜厚度、額定靜載荷與許用靜載荷、額定動載荷和疲勞壽命、動力學(xué)分析方法、設(shè)計原則、現(xiàn)代設(shè)計方法以及可靠性設(shè)計方法等。
本書可用作本科階段軸承專業(yè)教材，也可作為研究生階段軸承研究方向的參考教材，同時可為從事軸承設(shè)計及制造的工程技術(shù)人員提供參考。
本書除講解軸承設(shè)計的基礎(chǔ)知識之外，還將有限元分析等現(xiàn)代設(shè)計方法引入其中，使讀者在學(xué)習(xí)軸承知識的過程中得以熟悉、了解當(dāng)前最為主流的機械設(shè)計和分析工具。
軸承是機械裝備的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件，其設(shè)計和制造水平直接關(guān)系到航空航天、軌道交通、能源、盾構(gòu)等大型裝備制造的質(zhì)量和運行安全。我國軸承技術(shù)正處于快速發(fā)展中，而高精度、高技術(shù)含量和高附加值的軸承產(chǎn)品占比較小，重點主機配套軸承、高速鐵路客車軸承、大功率風(fēng)電軸承、精密數(shù)控機床主軸軸承、大飛機軸承等用于高端裝備的高性能軸承技術(shù)仍被國外企業(yè)壟斷，用于航空發(fā)動機配套的在高速、高溫、復(fù)雜受力條件下的高可靠性、高精密度的高端軸承，更是對我國實行封鎖，這種狀況已經(jīng)嚴(yán)重影響我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國是軸承制造大國，但由于在技術(shù)和裝備方面與國際先進(jìn)水平具有較大的差距，還遠(yuǎn)不能算作軸承制造強國。因此，需要著力培養(yǎng)我國軸承專業(yè)人才，構(gòu)建軸承專業(yè)知識體系，使從事滾動軸承設(shè)計和制造的工程技術(shù)人員準(zhǔn)確掌握軸承的設(shè)計原理和分析方法，滿足我國軸承行業(yè)和先進(jìn)裝備制造業(yè)發(fā)展的需要。
本書是為軸承專業(yè)編寫的專門教材和供軸承行業(yè)從業(yè)技術(shù)人員使用的參考書籍，針對軸承傳統(tǒng)設(shè)計方法局限于單目標(biāo)設(shè)計、經(jīng)驗設(shè)計以及標(biāo)準(zhǔn)型號直接選用等問題，突出了現(xiàn)代設(shè)計方法，如多目標(biāo)設(shè)計的啟發(fā)式算法、基于有限元和多體動力學(xué)的仿真方法、可靠性設(shè)計方法等在軸承設(shè)計中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生獲得基于軸承知識體系運用優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、計算機輔助設(shè)計等方法解決軸承設(shè)計問題的能力。本書系統(tǒng)介紹了滾動軸承的基礎(chǔ)知識及設(shè)計與分析方法，主要內(nèi)容包括滾動軸承的類型與特性、幾何學(xué)、內(nèi)部接觸載荷分布、接觸應(yīng)力與變形、運動學(xué)、摩擦力矩和功率損耗、油膜厚度、額定靜載荷與許用靜載荷、額定動載荷和疲勞壽命、動力學(xué)分析方法、設(shè)計原則、現(xiàn)代設(shè)計方法以及可靠性設(shè)計方法等。為了便于學(xué)習(xí)和討論，大多數(shù)章節(jié)提供有例題，同時還有習(xí)題可用于課后練習(xí)。
本書由河南科技大學(xué)邱明教授任主編，各章編寫人員分工如下：第1、7、9章由邱明編寫，第2、3、4、6、11章由楊傳猛編寫，第5、8、10、12、13章由李軍星編寫，全書由邱明統(tǒng)稿、定稿。本書得到了河南科技大學(xué)出版基金的支持，還得到了河南科技大學(xué)機電工程學(xué)院的大力支持，研究生張家銘、牛凱岑、田凱文、范恒華、張佩楠、王會杰、湯義博、劉勇、陳非凡、聶傲男、李燕科參與了本書的整理工作，在此一并表示衷心感謝。
由于編者水平所限，本書不妥之處在所難免，敬請廣大師生和讀者在教學(xué)和使用中提出寶貴意見，以便使本書進(jìn)一步完善，在此表示感謝。
邱明，河南科技大學(xué)教授。
前言
第1章 滾動軸承的類型與特性 １
1.1滾動軸承的分類. １
1.1.1球軸承. １
1.1.2滾子軸承. ４
1.1.３ 直線運動軸承. ６
1.1.４ 特殊用途軸承. ７
1.2滾動軸承代號. ９
1.2.１ 基本代號. ９
1.2.２ 前置代號 １２
1.2.３ 后置代號 １２
1.３ 滾動軸承的精度 ２０
1.3.１ 尺寸精度 ２０
1.3.２ 旋轉(zhuǎn)精度 ２０
1.４ 滾動軸承的預(yù)緊與剛度 ２１
1.4.１ 滾動軸承的預(yù)緊 ２１
1.4.２ 滾動軸承的剛度 ２２
1.５ 滾動軸承的配合與游隙 ２４
1.5.１ 滾動軸承的配合 ２４
1.5.２ 滾動軸承的游隙 ２５
習(xí)題 ２７
第2章 滾動軸承的幾何學(xué). ２８
2.１ 宏觀幾何學(xué) ２８
2.1.1球軸承 ２８
2.1.2調(diào)心滾子軸承 ３３
2.1.３ 圓柱滾子軸承 ３５
2.1.４ 圓錐滾子軸承 ３６
2.２ 微觀幾何學(xué) ３７
2.2.１ 一維形貌參數(shù) ３７
2.2.２ 二維形貌參數(shù) ３８
2.2.３ 三維形貌參數(shù) ３８
例題. ３９
習(xí)題. ３９
第3章 滾動軸承的內(nèi)部接觸載荷分布 ４０
3.１ 外部載荷的分類 ４０
3.1.1靜載荷和動載荷 ４０
3.1.2集中載荷和分布載荷 ４１
3.1.３ 徑向載荷和軸向載荷 ４１
3.２ 接觸載荷 ４１
3.2.１ 球與滾道的接觸載荷 ４１
3.2.２ 對稱球面滾子與滾道的接觸載荷 ４１
3.2.３ 圓錐滾子與滾道以及擋邊的接觸載荷 ４２
3.2.４ 圓柱滾子與滾道的接觸載荷 ４２
3.３ 靜載荷作用下軸承內(nèi)部載荷分布 ４４
3.3.１ 載荷與變形關(guān)系 ４４
3.3.２ 徑向載荷下軸承載荷分布 ４５
3.3.３ 軸向載荷下軸承載荷分布 ４８
3.3.４ 徑向載荷和軸向載荷聯(lián)合作用下軸承載荷分布 ５１
3.3.５ 徑向載荷、軸向載荷和力矩聯(lián)合作用下軸承載荷分布 ５６
3.４ 載荷引起接觸角變化 ５７
3.５ 載荷引起內(nèi)、外圈相對位移 ５８
3.６ 球軸承的極限載荷 ５９
例題. ６０
習(xí)題. ６２
第4章 滾動軸承的接觸應(yīng)力與變形 ６３
4.１ 彈性接觸的赫茲理論 ６３
4.２ 表面應(yīng)力與變形 ６３
4.2.１ 點接觸 ６３
4.2.２ 線接觸 ６５
4.３ 法向力作用下的次表面切應(yīng)力 ６６
4.3.１ 最大靜態(tài)切應(yīng)力 ６６
4.3.２ 最大動態(tài)切應(yīng)力 ６６
4.４ 法向力和切向力聯(lián)合作用下的次表面切應(yīng)力 ６７
4.５ 滾子凸度和滾道凸度的接觸應(yīng)力 ６９
4.６ 滾子凸度計算 ７０
4.6.１ 相交圓弧修正母線滾子 ７０
4.6.２ 相切圓弧修正母線滾子 ７１
4.6.３ 全凸圓弧母線滾子 ７１
4.７ 滾子端面與擋邊接觸應(yīng)力 ７２
例題. ７２
習(xí)題. ７３
第5章 滾動軸承的運動學(xué). ７４
5.１ 中低速軸承運動學(xué) ７４
5.1.1簡化計算的假設(shè) ７４
5.1.2軸承的運動關(guān)系 ７４
5.1.３ 軸承的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ７７
5.２ 高速軸承運動學(xué) ７７
5.2.１ 高速軸承運動學(xué)的特征 ７８
5.2.２ 高速軸承運動學(xué)分析計算 ８３
5.３ 滾道控制理論 ８６
5.４ 旋滾比 ８６
例題. ８７
習(xí)題. ８８
第6章 滾動軸承的摩擦力矩和功率損耗. ８９
6.１ 滾動軸承摩擦的來源
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