铁路圆锥滚子轴承中的热诱导失效

本文介绍了美国铁路协会(AAR)用有限元法模型进行F级(6 1／2×12)圆锥滚子轴承组件的检测，以观察试验室中在相对高速的轴承工况下的热诱导失效情况。其假设前提是这种失效是由不稳定的热膨胀或轴承内部负荷反馈过程引起的。接着用耦合、瞬态热和稳态结构模型，把获得的热动力瞬时反应作为速度、密封类型和边缘接触时，润滑剂缺乏的函数。该模型是建立在无外部负荷和零初始预负荷(零游隙)上，所以在轴承中的这些负荷是由热动力诱导的，并且是自行均衡补偿的。可以考虑两种火车速度，即80和100mph。模拟的结果表明由于转轴速度相当于100mph的火车速度时，脂润滑贫缺和接触密封圈形成热负载的混合造成挡边温度升高，进而使不稳态负荷增长，从而导致失效。当转速相当于火车80mph速度或者轴承是采用特殊密封设计时，其摩擦温度相对低些且在所应用的模型中未发现不稳态的工况。