咨詢熱線
13706143371
咨詢熱線
13706143371
軸 承 的 壽 命
軸承在隨負荷旋轉(zhuǎn)時，由于套圈滾道面及滾動體滾動面不斷地受到交變負荷的作用，即使使用條件正常，也會因材料疲勞使?jié)L道面及滾動面出現(xiàn)魚鱗狀損傷（稱做剝離或剝落）。
出現(xiàn)這種滾動疲勞操作之前的總旋轉(zhuǎn)數(shù)稱做軸承的“（疲勞）壽命”。
即使是結(jié)構(gòu)、尺寸、材料、加工方法等完全相同的軸承，在同樣條件下旋轉(zhuǎn)時，軸承的（疲勞）壽命仍會出現(xiàn)較大的差異。
這是因為材料疲勞本身即具有離散性，應(yīng)從統(tǒng)計的角度來考慮。
于是就將一批相同的軸承在同樣條件下分別旋轉(zhuǎn)時，其中90％的軸承不出現(xiàn)滾動疲勞操作的總旋轉(zhuǎn)數(shù)稱做“軸承的基本額定壽命”（即可靠性為90％的壽命）在以固定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，也可用總旋轉(zhuǎn)時間表示。
但在實際工作時，還會出現(xiàn)滾動疲勞操作以外的損傷現(xiàn)象（如磨損、燒傷、蠕變、磨蝕、壓痕、斷裂等）。這些損傷可以通過做好軸承的選擇、安裝和潤滑等加以避免。
軸承壽命的計算
基本額定動負荷
基本額定動負荷表示軸承耐滾動疲勞的能力（即負荷能力），是指大小和方向一定的純徑向負荷（對于向心軸承）或中心軸向負荷（對于推力軸承），在內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)外圈固定（或內(nèi)圈固定外圈旋轉(zhuǎn)）的條件下，該負荷下的基本額定壽命可達100萬轉(zhuǎn)，向心軸承與推力抽承的基本額定動負荷分別稱做徑向基本定動負荷 與軸向基本額定動負荷，用Cr與Ca表示，其數(shù)值載于軸承尺寸表。
基本額定壽命
式（1）表示軸承的基本額定動負荷、當量動負荷及基本額定壽命之間的關(guān)系。
軸承以固定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，用時間表示壽命更為方便，如式（2）所示。
另外，對于鐵路車輛或汽車等用行走距離（KM）表示壽命較多，如式（3）所示。
這里：
L10:基本額定壽命，106轉(zhuǎn)
L10h:基本額定壽命，h
L10s:基本額定壽命，km
P:當量動負荷，N{Kgf}厖......參照后面
C:基本額定動負荷，N{Kgf}
n:轉(zhuǎn)速，rpm
p:壽命指數(shù) 球軸承..........p=3
滾子軸承.......p=10/3
D:車輪或輪胎直徑，mm
因此，作為軸承的使用條件，設(shè)當量動負荷為P，轉(zhuǎn)速為n，則滿足設(shè)計壽命所需要的軸承基本額定動負荷C可由式（4）計算，從軸承尺寸表中選出滿足C值的軸承，即可確定軸承的尺寸。
[參考]用壽命系數(shù)(fh)和速度系數(shù)(fn)表示的計算式如下：
L10h=500fhp......................................................................................................................(5)
壽命系數(shù) : fh=fn ........................................................................................ ………….(6)
速度系數(shù) : fn=( 106 / 500x60n )1/p=(0.03n)-1/p............................................................(7)
利用計算圖表[參考圖]可簡易地求得fh、fn和L10h。
參考圖轉(zhuǎn)速（n）與速度系數(shù)（fn）以及壽命系數(shù)（fh）與壽命（L10h）的關(guān)系
根據(jù)溫度進行的基本額定動負荷的修正與軸承的尺寸穩(wěn)定處理
軸承在高溫下使用時，村料組織會發(fā)生變化、硬度降低，基本額定動負荷將比常溫下使用時減小，材料組織
一旦發(fā)生變化，即使?jié)穸然謴?fù)到常溫也不會復(fù)原。
因此，在高溫下使用時，必須將軸承尺寸表的基本額定動負荷值乘以表3的溫度系數(shù)進行修正。
軸承長時間在120℃以上的工作溫度下使用時，由于經(jīng)一般熱處理的軸承尺寸變化大，必須進行尺寸穩(wěn)定處理。
尺寸穩(wěn)定處理代號與使用溫度范圍如表4所示。
但經(jīng)尺寸穩(wěn)定處理的軸承硬度降低，有時基本額定動負荷會減小。
表3 溫度系數(shù) 表4 尺寸穩(wěn)定處理
修正額定壽命
式10表示的是可靠性為90%的基本額定壽命，根據(jù)用途的不同，有時也靠性高于90％的高可靠性壽命。
此外，采用特殊材料有時可以使軸承壽命延長，基本潤滑等使用條件的不同也會影響軸承壽命�？紤]了以上因
素對基本額定壽命進行修正后的壽命稱為修正額定壽命，可由式8計算。
這里，
Lna:修正額定壽命，106轉(zhuǎn)
(考慮了軸承特性和使用條件等因素后可靠性為100-n%(即失效率為n%)的壽命)
L10:（可靠性為90%）
a1 :可靠性系數(shù)
a2 :軸承特性系數(shù)
a3 :使用條件系數(shù)
[備注]按照可靠性高于90%的Lna選擇軸承尺寸時，應(yīng)特別注意軸與外殼的強度。
為標準材料，其試驗結(jié)果表明具有相當?shù)膲勖娱L效果。
這類軸承的基本額定動負荷載于軸承尺寸表，這時可取a2=1。
另外，采用專用于延長疲勞壽命的特殊材料時，可取a2＞1。
l 使用條件系數(shù)a3
軸承在直接影響壽命的條件（尤其是潤滑條件）下使用時，用系數(shù)a3進行修正。
潤滑條件正常時，可取a3=1，潤滑條件特別良好時，可取a3>1。
但在以下條件下，取a3<1
l 運轉(zhuǎn)時潤滑劑運動粘度降低時
球軸承.........小于13mm2/s{13cSt}
滾子軸承.........小于20mm2/s{20cSt}
l 轉(zhuǎn)速特別低時
滾動體節(jié)圓直徑與轉(zhuǎn)速的乘積小于10000
l 潤滑劑中混入雜質(zhì)時
l 內(nèi)圈與外圈的相對傾斜大時
注1:軸承在高溫下使用硬度降低時，必須對基本額定動負荷進行修正。
注2：即使采用特殊材料a2>1時，如果潤滑條件不合適，也達不到a2Xa3>1。因此在這種a3<1
的場合，一般認為a2≤1。由于難以使a2與a3獨立，因此也有主張用一個系數(shù)a23的。
多軸承系統(tǒng)的壽命
在使用兩個以上軸承的裝置中，多數(shù)情下即使一個軸承失效，也會導(dǎo)致整個裝置喪失功能。
將使用的全體軸承看成一個軸承系統(tǒng)時，該軸承系統(tǒng)的額定壽命可由下式計算。
1/Le=1/L1e +1/L2e +1/L3e + ................................................(9)
這里，
L:整個軸承系統(tǒng)的額定壽命
L1、L2、L3:各軸承的額定壽命
E:常數(shù)
e=10/9......球軸承
e=9/8......滾子軸承
（混合使用時取平均值）
[例]
考慮一根由兩個滾子軸承支承的軸，設(shè)一個軸承的額定壽命為50000小時，另一個軸承的額定壽命為30000小時，
則由式9，該軸上整個軸承系統(tǒng)的額定壽命如下：
1/L9/8 =1/ 500009/8 +1/ 300009/8 L=20000h
就是說，整個軸承系統(tǒng)的額定壽命比單個軸承中最短的額定壽命還短。
這個結(jié)論極為重要，在使用兩個以上軸承的裝置中，如需考慮整個軸承系統(tǒng)的壽命時，必須加以注意。
l 機械要求的軸承必需壽命
過份延長軸承壽命未必經(jīng)濟。最好是根據(jù)使用機械使用條件設(shè)定軸承的必需壽命。
表6為根據(jù)經(jīng)驗采用的軸承必需壽命，供參考。
表6 軸承必需壽命（參考）
發(fā)送郵件:yzz@5663500.com
手機:13706143371
請您留言
SKYPE在線:de5100
QQ在線咨詢:85138575
de5100