Sliding and spinning behaviors significantly affect the performance of rolling bearings, especially for dry-lubricated bearings, micro and macro sliding may lead to increased wear of the solid lubricating film. A unified rolling contact tribology analytical model is proposed for dry-lubricated angular contact ball bearings (ACBBs) considering the extreme conditions including high combined loads and rolling contact effects. A comprehensive solution framework is proposed to ensure the robustness of the model under different loading conditions. Equilibrium equations are solved to study the effects of friction coefficients, rotating speeds, and combined loads on the skidding and spinning characteristics of the ACBB. The results show that the rolling contact effects and combined loads significantly affect the skidding and spinning performance of the ACBB. Further analysis reveals that the skidding mechanism is related to the interaction between ball kinematical motion and traction forces. The developed analytical model is proved to more accurately predict the bearing kinematical and tribological behavior as it discards the raceway control hypothesis and considers the macro/micro-slipping, creepage, and self-spinning motions of the ball, which is validated using both the existing pure axial loading dry-lubricated ACBB model and the classical Jones—Harris model. The study would provide some guidance for the structure and lubrication design of dry-lubricated ACBBs.

滑动和旋转行为显着影响滚动轴承的性能，特别是对于干润滑轴承，微观和宏观滑动可能导致固体润滑膜磨损增加。考虑到包括高组合载荷和滚动接触效应在内的极端条件，为干润滑角接触球轴承（ACBB）提出了统一的滚动接触摩擦学分析模型。提出了一个全面的解决方案框架，以确保模型在不同负载条件下的鲁棒性。通过求解平衡方程来研究摩擦系数、转速和组合载荷对 ACBB 打滑和旋转特性的影响。结果表明，滚动接触效应和组合载荷显着影响ACBB的打滑和旋转性能。进一步分析表明，打滑机制与球运动和牵引力之间的相互作用有关。事实证明，所开发的分析模型可以更准确地预测轴承运动学和摩擦学行为，因为它放弃了滚道控制假设，并考虑了球的宏观/微观滑动、爬电和自旋运动，并使用现有的模型进行了验证。纯轴向加载干润滑 ACBB 模型和经典 Jones-Harris 模型。该研究将为干润滑ACBB的结构和润滑设计提供一定的指导。进一步分析表明，打滑机制与球运动和牵引力之间的相互作用有关。事实证明，所开发的分析模型可以更准确地预测轴承运动学和摩擦学行为，因为它放弃了滚道控制假设，并考虑了球的宏观/微观滑动、爬电和自旋运动，并使用现有的模型进行了验证。纯轴向加载干润滑 ACBB 模型和经典 Jones-Harris 模型。该研究将为干润滑ACBB的结构和润滑设计提供一定的指导。进一步分析表明，打滑机制与球运动和牵引力之间的相互作用有关。事实证明，所开发的分析模型可以更准确地预测轴承运动学和摩擦学行为，因为它放弃了滚道控制假设，并考虑了球的宏观/微观滑动、爬电和自旋运动，并使用现有的模型进行了验证。纯轴向加载干润滑 ACBB 模型和经典 Jones-Harris 模型。该研究将为干润滑ACBB的结构和润滑设计提供一定的指导。事实证明，所开发的分析模型可以更准确地预测轴承运动学和摩擦学行为，因为它放弃了滚道控制假设，并考虑了球的宏观/微观滑动、爬电和自旋运动，并使用现有的模型进行了验证。纯轴向加载干润滑 ACBB 模型和经典 Jones-Harris 模型。该研究将为干润滑ACBB的结构和润滑设计提供一定的指导。事实证明，所开发的分析模型可以更准确地预测轴承运动学和摩擦学行为，因为它放弃了滚道控制假设，并考虑了球的宏观/微观滑动、爬电和自旋运动，并使用现有的模型进行了验证。纯轴向加载干润滑 ACBB 模型和经典 Jones-Harris 模型。该研究将为干润滑ACBB的结构和润滑设计提供一定的指导。