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摘要
在旋转机械中，滚动轴承是使用频繁、功能重要的基础元件，它的主要功能是将旋转的轴和轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦来降低旋转元件在运行过程中的摩擦损失。滚动轴承被广泛应用在现代工业的各种机械设备中，包括石化行业、电力行业、冶金行业，以及想当多的军事设备。但是，滚动轴承在运行中会带来很大的摩擦损失，使得滚动轴承成为了极易故障的元件。根据统计数据，在包含滚动轴承的机械设备中，由于滚动轴承的损伤带来的系统故障占系统总体故障的30%。滚动轴承的机械性能和可靠性很大程度上决定着系统的可靠性和安全性。保护轴承是带有主动磁轴承悬架的旋转机器的重要部件，普通滚动轴承可以作为保护轴承来使用。保护轴承的作用是在主动磁轴承悬架故障时保护磁性轴承和其他无间隙部件。此次研究采用了在转子跌落时具有热增长的非线性滚珠轴承模型，计算了转子、座圈和滚珠之间的接触载荷、赫兹应力和表面剪切应力。通过将雨流计数算法应用于平均剪切应力，计算了保护轴承在失效前的疲劳寿命。数值模拟表明，当发生高速反向旋转时，保护轴承寿命显著降低。通过减少保护轴承间隙和向转子施加静态侧载荷，可以延长保护轴承的寿命。
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