滚动轴承的寿命计算（四）

时间：2010-12-20

疲劳寿命的计算 下述 轴承 疲劳寿命的计算方法是以国家标准GB6391-96《滚动 轴承 ——-额定动负荷和额定寿命的计算方法》和国家标准ISO281/I-1997《滚动 轴承 ——额定动负荷和额定寿命——第一部分:计算方法》为依据，此外，还介绍了瑞典SKF 轴承 公司新的 轴承 公司新的 轴承 疲劳寿命理论和疲劳寿命计算方法。 1、 疲劳寿命的基本计算公式 滚动 轴承 疲劳寿命的基本计算公式有多种形式，以适应不同用途的需要，以下分别加以介绍。 （1） 基本额定寿命方程（用总转数表示） 1、 几个有关的基本概念，在介绍基本额定寿命方程之前，先介绍几个相关的基本概念即： 单个 轴承 的疲劳寿命——单个 轴承 在其任一套圈（或垫圈）或滚动体的材料首次出现疲劳扩展之前，其中一个套圈（或垫圈）相对于另一套圈（或垫圈）转动的总转数。 轴承 寿命的可靠性——在同一条件下运转的一组在相同条件下运转的一组条件相同的 轴承 ，可期望达到或超过某一规定寿命的百分率，对于单个 轴承 ，其可靠性为该 轴承 能达到或超过某一规定寿命的概念。 轴承 的基本额定寿命——单个 轴承 或一组在相同条件下运转的技术条件相同的 轴承 ，其可靠性达到90％时的寿命。 3、 基本额定寿命方程的计算式用总转数表示的 轴承 基本额定寿命方程的计算式为： L10=C/P 式中 L10—— 轴承 的基本额定疲劳寿命（106r）; C——对向心类 轴承 为径向当量动负荷（N），对推力类 轴承 为轴向当量动负荷（N）； P——对向心类 轴承 为径向当量动负荷（N），对推力类 轴承 为轴向当量动负荷（N）； ε——寿命指数，对球 轴承 ε=3，对滚动 轴承 ε=10/3。 式5-1为我国国家标准和国际标准规定的滚动 轴承 基本额定寿命的标准计算式。 轴承 疲劳 轴承 寿命试验机的转数记录仪，可以准确地记录下 轴承 疲劳试验的总转数，得以方便与计算结果相对照。 4、 基本额定寿命方程的适用范围基本额定寿命方程5-1适用于具备以下技术条件的滚动 轴承 在额定疲劳寿命计算； 轴承 的外形尺寸选自由国家相应标准规定的 轴承 尺寸范围； 轴承 用优质淬硬钢材制造并且加工质量良好； 轴承 滚动接触表面的表面质量（包括几何形状精度和材质等）合乎常规标准。这些 轴承 必须安装正确，润滑充分，无外界杂质侵入而且不是在极端条件下运转。 当不符合这些条件时，使用式5-1的计算结果便会发生偏差。为了抵消这样的偏差，就必须将按式5-1计算所得的结果乘上相应的修正系数。 5、 基本额定寿命方程的应用限制基本额定寿命方程5-1不适用例如有装填满的深沟球 轴承 ，或在滚动体与套圈滚道之间的接触面积上有相当大缺口的其他种类 轴承 ，因为这种缺口影响到接触区的承载能力。 式5-1还不适用滚动体直接在轴或座孔表面上运转的场合，除非相应的轴或座孔完全按照滚动 轴承 承载元件的技术条件制造。 当 轴承 在实际使用时其所承受的负荷为非正常分布（例如由于轴线不对中，外壳或轴有较大变形，滚动体的离心力作用或其他高速效应，以及向心 轴承 采用特别大的游隙或施加预负荷等情况造成），按式5-1计算其基本额定寿命时，就不能取得满意的结果。 对于所有各类型 轴承 ，当其当量动负荷Pr或Po大于其基本额定动负荷Cr或Co时，同时对于深沟球 轴承 ，当其当量动负荷Pr大于其基本额定静负荷 Co时，式5-1的应用也受到限制，此时， 轴承 用户可向有关 轴承 制造厂询问如何计算上述 轴承 的疲劳寿命。 式5-1还不曾估计到诸如优质淬硬钢的特性（成分、夹杂物、组织、硬度等）或材料因素加运转条件因素对 轴承 疲劳寿命的影响，对于双列向心 轴承 和双向推力 轴承 ，应用本公式时还必须近似地假定这些 轴承 是理想对称的。 2、用运转总小时数表示的基本额定寿命方程 在转速为恒定的情况下，将基本额定寿命计算公式用总小时数表示，对于确定 轴承 的维修与更换周期较为方便。这种公式只需将5-1加以变换即可得到，即 式中 Ln——额定疲劳寿命（h）; n——转速（r/min）. 2、 用行车公里数表示的公式，在各种车辆的轮毂中使用的滚动 轴承 ，用行车公里数来表示寿命较为方便，这样的公式是 式中 LK——额定疲劳寿命（KM）； DR——车轮的直径（mm）. 3、 高可先靠性的寿命计算公式 对于某重要用途，要求 轴承 期望疲劳寿命的可靠性大于90％,此时高可靠性的疲劳寿命计算公式为 Ln=a1L10 式中 Ln——提高了可靠性的疲劳寿命（h）; L10——额定疲劳寿命（106r/h）; A1——可靠性疲劳寿命（106r/h）; A1——可靠性修正系数