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复合材料滚动轴承的疲劳试验研究
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| 日期：2010/5/18 12:01:41 返回：弹簧支吊架 |
1 试验研究
2.1 试件和试验设备
试验采用25套204型复合材料滚动轴承，试验复合材料滚动轴承由短玻纤增强的尼龙66制成，制作工艺采用可熔性合金型蕊注射成型［2］。
试验设备选用JB-30型滚动轴承疲劳试验机。
2.2 试验方法
轴承疲劳寿命是非常离散的，要用数理统计方法处理数据。本试验采用简单方便的截尾试验法。
设试验轴承为n套，其中有r套轴承已破坏，其寿命分别为L1，L2，…，Lr。其余的(n-r)套轴承已分别试验了Lr+1,Lr+2,…Ln时间，尚未破坏。此时可以不再进行试验，用已得到的试验数据计算原寿命分布的参数估计值。截尾试验法有定时和定数两种，本试验采用定数截尾法。设事先给定应得到疲劳破坏的轴承套数r，又称为截尾数，试验到所给定的截尾数后停试，且应使未疲劳破坏轴承的寿命大于疲劳破坏轴承中寿命最长的值。
在204型复合材料滚动轴承上施加径向载荷588N，油润滑，给定截尾数为15。试验机转速为12800r/min，所有试件的试验频率和温度环境相同。另外，为了便于比较，同时对25套尼龙66制成的204塑料轴承进行试验，施加径向载荷为392N，20＃油润滑，给定截尾数和试验机转速与复合材料轴承相同。
2.3 处理试验数据
对疲劳寿命的研究发现，韦布尔(Weibull)分布比正态分布更接近于疲劳破坏规律。大量的试验结果表明，滚动轴承的寿命符合两参数韦布尔分布。轴承寿命L0的破坏概率用韦布尔函数表示为［4］：
F(L0)=1-exp［-(L0/β)e］
其中L0=106转，e是斜率参数，β为特征寿命参数。本文采用最佳线性不变估计法估算参数e和β［3］，对复合材料轴承,e=5.756，β=4.467×106；对塑料轴承，e=3.02,β=7.104×106。
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