滚动轴承的寿命计算

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1、滚动轴承的寿命计算1基本额定寿命和基本额定动载荷轴承中任一元件出现疲劳点蚀前的总转数或一定转速下工作的小时数称为轴承寿命。大量实验证明，在一批轴承中结构尺寸、材料及热处理、加工方法、使用条件完全相同的轴承寿命是相当离散的（图1是一组20套轴承寿命实验的结果），最长寿命是最短寿命的数十倍。对一具体轴承很难确切预知其寿命，但对一批轴承用数理统计方法可以求出其寿命概率分布规律。轴承的寿命不能以一批中最长或最短的寿命做基准，标准中规定对于一般使用的机器，以90%的轴承不发生破坏的寿命作为基准。（1）基本额定寿命一批相同的轴承中90%的轴承在疲劳点蚀前能够达到或超过的总转数（转为单位）或在一定转

2、速下工作的小时数。图1轴承寿命试验结果可靠度要求超过90%，或改变轴承材料性能和运转条件时，可以对基本额定寿命进行修正。（2）基本额定动载荷滚动轴承标准中规定，基本额定寿命为一百万转时，轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，用字母C表示，即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作一百万转而不发生点蚀失效的概率为90%。基本额定动载荷是衡量轴承抵抗点蚀能力的一个表征值，其值越大，轴承抗疲劳点蚀能力越强。基本额定动载荷又有径向基本额定动载荷（）和轴向基本额定动载荷（）之分。径向基本动载荷对向心轴承（角接触轴承除外）是指径向载荷，对角接触轴承指轴承套圈间产生相对径向位移的载荷的径向分量。对推力轴

3、承指中心轴向载荷。轴承的基本额定动载荷的大小与轴承的类型、结构、尺寸大小及材料等有关，可以从手册或轴承产品样本中直接查出数值。2当量动载荷轴承的基本额定动载荷（和）是在一定条件下确定的。对同时承受径向载荷和轴向载荷作用的轴承进行寿命计算时，需要把实际载荷折算为与基本额定动载荷条件相一致的一种假想载荷，此假想载荷称为当量动载荷，用字母表示。当量动载荷的计算方法如下：同时承受径向载荷和轴向载荷的轴承（1）受纯径向载荷的轴承（如、类轴承）（2）受纯轴向载荷的轴承（如5类、8类轴承）（3）式中：——径向动载荷系数，查表1；Y——轴向动载荷系数，查表1；冲击载荷系数，见表2。载荷系数是考虑了机械

4、工作时轴承上的载荷由于机器的惯性、零件的误差、轴或轴承座变形而产生的附加力和冲击力，考虑这些影响因素，对理论当量动载荷加以修正。表中是判断系数。为相对轴向载荷，它反映轴向载荷的相对大小，其中是轴承的径向基本额定载荷。表中未列出的中间值，可按线性插值法求出相对应的、Y值。表1轴承的径向和轴向东在和系数X和Y轴承类型Fa/C0re单列轴承双列轴承（或成对安装单列轴承）Fa/Fr≤eFa/Fr>eFa/Fr≤eFa/Fr>eXYXYXYXY深沟球轴承0.0140.0280.0560.0840.110.170.280.420.560.190.220.260.280.300.540.380.42

5、0.44100.562.301.991.711.551.451.311.151.041.00100.561.45圆锥滚子轴承—1.5tanα100.40.4cotα10.45cotα0.670.67cotα角接触球轴承α=1500.0150.0290.0580.0870.120.170.290.440.580.380.400.430.460.470.500.550.560.56100.441.471.401.301.231.191.121.021.001.0011.651.571.461.381.341.261.141.121.120.722.392.382.112.001.931.8

6、21.661.631.63α=250—0.68100.410.8710.920.671.41α=400—1.14100.350.5710.550.570.93调心球轴承—1.5tanα10.42cotα0.650.65cotα调心滚子轴承—1.5tanα10.45cotα0.670.67cotα四点接触球轴承α=3501.5tanα0.9510.660.61.07————表2载荷系数的值载荷性质fP举例平稳运转或有轻微冲击1.0~1.2电动机、通风机、水泵、汽轮机等中等冲击1.2~1.8机床、车辆、冶金设备、起重机等强大冲击1.8~3.0轧钢机、破碎机、振动筛、钻探机等3额定寿命计算（

7、1）基本额定寿命计算计算滚动轴承寿命的传统方法是建立在瑞典科学家伦德贝格（G.Lundberg）和帕姆格伦（A.Palmgren）的滚动接触疲劳理论基础上的。国际标准化组织把伦德贝格-帕姆格伦（L-P理论）确定为计算轴承寿命的基础并编入现行的ISO281-1997标准中。方法规定，轴承或轴承组的基本额定寿命为可靠度90%时的寿命，它以轴承工作表面出现疲劳剥落之前所完成的工作转数，或一定转速下的工作小时数来计算。基本额定动载荷为C（Cr或Ca）值