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目录1

第一章 滚动轴承发展史1

1.1 原始社会的滚子和车轮2

1.1.1 滚子3

1.1.2 车轮3

1.2 古代社会（大约公元前900年～公元400年）对早期型式的滚动轴承的研制5

1.2.1 希腊人5

1.2.2 罗马人5

1.2.3 塞尔特人9

1.2.4 中国人9

1.4 文艺复兴时期（大约公元1450～1600年）10

1.3 中世纪（大约公元400～1450年）10

1.5 17世纪和18世纪前期（公元1600～1750年）轴承的发展与滚动摩擦的早期概念16

1.5.1 滚子轴承的应用16

1.5.2 滚动摩擦的早期概念20

1.6 工业革命（大约公元1750～1850年）23

1.6.1 车辆轴承23

1.6.2 风向标和起重机25

1.6.3 彼得大帝塑像——圣彼得堡（大约公元1769年）27

1.6.4 斯普罗斯顿风车（大约公元1780年）29

1.6.5 库伦、莫林和杜普伊的滚动摩擦研究30

1.7 精密球轴承的出现（大约公元850～1925年）31

1.7.1 自行车轴承31

1.7.2 钢球的材料和制造32

1.7.3 精密球轴承公司的诞生33

1.8 接触力学、球轴承和滚动摩擦的科学研究（大约公元1870～1925年）36

1.8.1 接触力学36

1.8.2 球轴承的研究36

1.8.3 滚动摩擦38

1.9 过去的50年38

1.10 小结40

第二章 球轴承概述42

2.1 球轴承的型式46

2.1.1 向心轴承47

2.1.2 向心推力轴承49

2.1.3 推力轴承52

2.2 球轴承的几何学53

2.2.1 吻合表面和不吻合表面53

2.2.2 节径、间隙和滚道吻合度54

2.2.3 接触角、端隙和肩高56

2.2.4 曲率和与曲率差60

2.2.5 两个椭球体的几何间距63

2.3 运动学64

2.4 材料和制造工艺68

2.4.1 熔炼技术70

2.4.2 材料的硬度72

2.4.3 纤维的位向72

2.4.4 粉末冶金73

2.4.5 形变热处理75

2.5 隔离罩75

2.6 小结77

第三章 球轴承力学78

3.1 椭圆接触变形79

3.1.1 表面应力和变形80

3.1.2 次表面应力84

3.2 椭圆接触变形的简化解86

3.3 静载荷分布90

3.3.1 径向载荷91

3.3.2 轴向载荷95

3.3.3 联合载荷97

3.4 高速轴承上的载荷102

3.5 疲劳寿命111

3.5.1 载荷因数111

3.5.2 润滑因数118

3.5.3 材料因数119

3.5.4 制造因数120

3.6 轴承的润滑121

3.6.1 润滑剂122

3.6.2 润滑系统125

3.7 小结127

第四章 润滑基础知识129

4.1 表面形貌130

4.2 润滑状态134

4.2.1 流体动力润滑或流体膜润滑135

4.2.2 弹性流体动力润滑135

4.2.3 边界润滑136

4.2.4 混合润滑136

4.2.5 各种状态之间的转化136

4.3 弹性流体动力润滑简史138

4.3.1 50年代前——马丁到格鲁宾138

4.3.2 50年代——布洛克到道森和希金森139

4.3.3 60年代——克鲁克到阿查德和考金141

4.3.4 70年代——郑绪云到哈姆罗克和道森144

4.4 小结148

第五章 基本润滑方程150

5.1 纳维亚－斯托克斯方程151

5.1.1 表面力151

5.1.2 体积力153

5.1.3 惯性力153

5.1.4 平衡154

5.2 连续性方程158

5.3 雷诺方程159

5.3.1 根据纳维亚－斯托克斯方程和连续性方程推导雷诺方程159

5.3.2 根据粘滞流动定律和质量守恒原理直接推导雷诺方程164

5.3.3 标准简化形式166

5.4 粘度168

5.4.1 压力对粘度的影响170

5.4.2 压力和温度对粘度的影响171

5.5 密度172

5.6 能量方程173

5.7 弹性方程175

5.8 小结184

第六章 刚性椭球体的润滑185

6.1 压力分布方程186

6.2 边界条件188

6.3 承载能力189

6.4 膜厚公式190

6.5 各种刚性椭球体润滑理论的比较191

6.6 两个椭球体之间的压力分布194

6.7 小结196

第七章 弹性流体动力润滑理论198

7.1 雷诺方程198

7.2 润滑膜形状200

7.3 φ*解202

7.4 边界条件和初始条件205

7.5 松弛法206

7.6 法向作用载荷和流率207

7.7 框图209

7.8 小结210

第八章 溢油流体动力润滑椭圆接触区的理论结果212

8.1 无量纲参数群213

8.2 椭圆率参数的影响215

8.3 速度的影响222

8.4 载荷的影响228

8.5 材料性能的影响233

8.6 最小膜厚公式235

8.7 线接触情况下的弹性流体动力润滑最小膜厚公式在椭圆接触情况下的应用236

8.7.1 为使矩形接触区所产生的最大压力与椭圆接触区所产生的最大压力相同而需要确定其有效长度237

8.7.2 为使矩形接触区所产生的平均接触压力与椭圆接触区所产生的平均接触压力相同而需要确定其有效长度238

8.8 中央膜厚公式240

8.9 球轴承中球－滚道接触区的弹性流体动力润滑240

8.1 0小结247

第九章 缺油椭圆接触区的理论结果249

9.1 溢油－缺油边界250

9.2 缺油弹性流体动力润滑椭圆连接点的膜厚方程253

9.3 计算结果的等值线图256

9.4 入口边界条件267

9.5 小结269

第十章 实验研究270

10.1 测试设备270

10.1.1 圆盘试验机271

10.1.2 四球试验机272

10.1.3 双球试验机273

10.1.4 交叉圆柱试验机274

10.1.5 交叉轴滚动圆盘试验机275

10.2 膜厚的测量276

10.2.1 电测技术276

10.2.2 X射线技术278

10.2.3 光测技术280

10.2.4 机械测量技术283

10.3 理论膜厚与实验膜厚的比较284

10.4 压力测量296

10.5 温度测量300

10.6 牵引力测量307

10.7 小结314

第十一章 低弹性模量材料的椭圆接触区的弹性流体动力学316

11.1 理论公式317

11.2 最小膜厚和中央膜厚公式319

11.3 各个研究人员研究结果的比较321

11.4 结果的等值线图324

11.5 缺油的影响331

11.6 小结339

第十二章 各种流体膜润滑状态下的膜厚341

12.1 无量纲参数群342

12.2 等粘性－刚性状态344

12.3 压粘性－刚性状态344

12.4 等粘性－弹性状态345

12.5 压粘性－弹性状态346

12.6 绘制不同润滑状态布局图的顺序347

12.7 等值线图349

12.8 小结352

第十三章 应用实例354

13.1 钢球与钢质平面、凹面和凸面的接触和润滑355

13.1.1 直径10mm的钢球与半无限钢块平面之间的干接触356

13.1.2 直径10mm的钢球与半无限钢块上半径10mm的凹槽之间的干接触357

13.1.3 直径10mm的钢球与半径10mm的钢圆柱之间的干接触359

13.1.4 直径10mm的钢球在半无限钢块平面上滚动时的润滑360

13.1.5 直径10mm的钢球在半无限钢块上半径10mm的凹槽内滚动时的润滑364

13.1.6 直径10mm的钢球在半径10mm的钢圆柱上滚动时的润滑367

13.2.1 圆柱滚子轴承问题369

13.2 滚动轴承369

13.1.7 小结369

13.2.2 向心球轴承问题374

13.3 传动装置384

13.3.1 渐开线齿轮传动385

13.3.2 无级变速器388

13.4 在潮湿或油污钢轨上滚动的机车车轮390

13.4.1 车轮和钢轨之间的赫兹接触区395

13.4.2 车轮和钢轨之间的最小膜厚402

13.5 滑膜关节的润滑405

13.6 小结408

计量单位对照表410

参考文献411