耿 民,徐 涛,邱超军,赵 波,王华巍,王喜莲

(1.中车唐山机车车辆有限公司 动车检修部,河北 唐山063035；2.北京交通大学 电气工程学院,北京100044)

我国高速铁路事业近年来发展迅猛,各个领域的科学研究和技术革新不断进行.在高速列车动力系统中,滚动轴承作为重要的旋转机械零部件起到了至关重要的作用[1],而高速列车运行环境复杂且速度较高,因此高速列车牵引电机轴承也易损坏.目前高速列车定时厂修时会对轴承进行检修和维护,但轴承检修程序繁琐,且由于轴承过早更换将造成资源浪费,或未及时更换将带来安全隐患.改善现有的定时维护机制并向智能维护机制过渡,准确预测轴承疲劳寿命是关键.

滚动轴承工作环境复杂,由于材料、安装使用不当等原因,会出现多种形式的失效[2],其中滚动接触疲劳最为典型[3].早期,基于大量滚动轴承的疲劳试验可以预测轴承的寿命[4],理论和实践结果证明轴承的疲劳寿命服从Weibull分布,而后Lundberg和Palmgren基于Weibull理论,利用Hertz弹性接触理论计算出滚动承受的最大接触应力,再结合额定动载荷理论计算出轴承疲劳寿命,创立了L-P寿命计算模型[5].1962年,ISO将原始的L-P寿命公式列为推荐标准ISO/R281/1-1962[6].而后,文献[7]说明了应用材料疲劳破坏极限与离散有限元体积法修正了L-P理论,简称为I-H理论.文献[8]考虑了轴承内表面法向力和切向力的情况下,综合轴承寿命实验的研究成果进一步充实了L-P理论.而在应用L-P理论进行实际计算时,考虑了……