机床与液压

作者：李铁军，李鸿楠，陈天庆

单位：沈阳化工大学装备可靠性研究所；沈阳化工大学装备可靠性研究所；沈阳化工大学机械与动力工程学院；沈阳化工大学装备可靠性研究所；沈阳化工大学机械与动力工程学院

关键词：角接触球轴承;磨损;混合润滑;摩擦热

基金：航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题基金项目（VACME202212）

针对角接触球轴承在混合润滑状态下，摩擦热与机械应力耦合作用对磨损机制的影响缺乏系统性表征的问题，基于传热理论和基尔霍夫能量守恒定律构建轴承生热和传热模型，结合角接触球轴承所特有的热-力耦合效应，计算出轴承各组件因热效应产生的变形量以及随之变化的载荷分布。在建立轴承磨损预测模型时，将包含摩擦热-机械应力多场耦合的数值分析框架考虑其中，基于修正的磨损系数及所提滑动距离表达式建立混合润滑下考虑热膨胀的角接触球轴承磨损模型，分析轴承在考虑摩擦热的情况下磨损量随着运行周期的变化规律。结果表明：考虑摩擦热效应时，角接触球轴承的磨损量较未考虑热效应时显著增大，且随运行周期增加磨损曲线逐渐趋于平缓，当系统达到热平衡稳态后磨损量亦趋于稳定，揭示了热-力耦合对磨损进程的加速作用；将所提模型的计算结果与实验结果进行对比，运行规定圈数后，内圈磨损量误差由12.6%降至11.55%，外圈磨损量误差由11.9%降至11.6%；文中模型与Archard模型对比，内圈磨损量误差由6.85%降至6.6%，外圈磨损量误差由6.52%降至6.33%，误差较小，符合实际发生的磨损情况，验证了所建磨损模型的准确性。研究为提升轴承运行精度及可靠性设计提供了重要的理论支撑。

来源：2026年第7期

《机床与液压》期刊编辑部

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