考虑动态时变载荷的滚动轴承可靠性寿命评估方法

作     者：李军星 高锐 邱明 李燕科 刘静涛 刘志卫 LI Junxing;GAO Rui;QIU Ming;LI Yanke;LIU Jingtao;LIU Zhiwei

作者机构：河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003 高端轴承河南省协同创新中心河南洛阳471003 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2024年第31卷第4期

页      面：420-427页

核心收录：

学科分类：02[经济学] 0202[经济学-应用经济学] 020208[经济学-统计学] 07[理学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 070103[理学-概率论与数理统计] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52005159) 河南省科技研发计划联合基金青年科学家项目(225200810073) 河南省科技研发计划联合基金应用攻关项目(232103810043) 河南省高校科技创新人才支持计划资助项目(24HASTIT043) 河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2021GGJS048) 河南省青年人才托举工程项目(2023HYTP050) 

主　　题：滚动轴承 可靠性评估 灰色预测模型 时变应力 应力—强度干涉模型 

摘      要：载荷是滚动轴承运转过程中不可忽视的因素,不同特征的载荷会对轴承的可靠性产生差异影响。针对滚动轴承实际当量动载荷具有随机时变的特点,提出了一种考虑动态时变载荷的滚动轴承可靠性寿命评估方法,以解决传统方法忽略轴承载荷时变性导致的评估精度较低的问题。利用灰色预测模型,构建了轴承当量动载荷随机时变过程的分析模型,对小样本载荷数据进行预测补充;在此基础之上,提出了基于动态应力—强度干涉模型的轴承可靠性寿命评估方法,得到了动载荷的工作区间,从而获得轴承可靠性寿命区间;进行了圆柱滚子轴承NU206E的可靠性寿命测试,对该方法进行验证。结果表明:与传统方法相比,采用所提出的方法得到的轴承寿命评估值与测试值较接近,精度较高,评估时间较短,且能获得覆盖大部分测试值的寿命区间。结合灰色预测模型和动态应力—强度干涉模型的滚动轴承可靠性寿命评估方法具有良好的工程应用价值,为变载工况下的滚动轴承可靠性评估提供了新的思路。