115工艺与装备基于应力-强度理论的角接触球轴承可靠性分析王延忠1,2谢斌1*鄂世元1(1.北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京100191;2.北京航空航天大学宁波创新研究院,宁波315800)摘要:角接触球轴承广泛应用于航空、航天和精密机床等转子系统,其可靠性对整个机械系统十分重要。文章通过对随机变量进行抽样,将抽取样本带入轴承力学模型以获得相应的最大接触应力,基于应力-强度理论建立了轴承可靠性分析的极限状态方程,使用主动学习Kriging模型(ActivelearningKriging,AK)结合蒙特卡洛模拟法(MonteCarloSimulation,MCS)的AK-MCS方法对角接触球轴承进行可靠性分析。关键词:角接触球轴承;可靠性分析;应力-强度理论ReliabilityAnalysisofAngularContactBallBearingsBasedonStress-StrengthTheoryWANGYanzhong1,2,XIEBin1*,EShiyuan1(1.SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation,BeihangUniversity,Beijing100191;2.NingboInstituteofInnovation,BeihangUniversity,Ningbo315800)Abstract:Angularcontactballbearingsarewidelyusedinrotorsystemsofaviation,aerospaceandprecisionmachinetools,andtheirreliabilityisveryimportanttothewholemechanicalsystem.Inthispaper,randomvariablesweresampled,samplesweretakenintothebearingmechanicsmodeltoobtainthecorrespondingmaximumcontactstress.Thelimitstateequationofbearingreliabilityanalysiswasestablishedbasedonthestress-strengththeory,andtheActivelearningKriging(AK)modelandAK-MCSmethodofMonteCarloSimulation(MCS)wereusedtoanalyzethereliabilityofdiagonalcontactballbearings.Keywords:angularcontactballbearing;reliabilityanalysis;stress-strengththeory角接触球轴承作为机械的关键支撑部件,应用范围日趋广泛。随着现代装备高精度、长寿命以及高可靠性的要求,对轴承的可靠性要求日益提高,因此研究角接触球轴承的可靠性意义重大。轴承在工作时,滚动体与内外滚道之间会发生接触变形,属于点或线接触。冯剑军等人首次系统分析了点接触和线接触的弹性变形和应力分布,形成赫兹接触理论[1]。可靠性指产品在规定条件下和时间内完成规定功能的能力。BLOCKLEY提出了应力-强度模型,主要用于部件的可靠性分析,为机械部件的可靠性研究奠定基础[2]。蒙特卡洛模拟法(MonteCarloSimulation,MCS)是研究可靠性问题最直观、最准确的方法,通常用于验证其他方...