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1、《轴承》2001.№.4产品设计与应用滚动轴承寿命预测计算新方法上海飞虹轴承工业有限公司(上海市200126)查全洛阳轴承研究所(河南洛阳471039)程俊景【ABSTRACT】Manyfactorssuchasmaterial,surfacedefectandroughnessetc.havebeenconsid-eredinthenewlifepredictionmodelofrollingbeairngs.Consideringthesefactorseffectasprobabilityco-efficienttom
2、odifyLundberg-Palmgrencalculationmodel,thenewpredictionlifeofthebearingcanbeobtained.符号说明查全男,63岁,高级b滚动宽度,mm工程师。现任上海飞虹轴承Δb滚道宽度增量,mm工业公司总工程师,历届全国Ccond环境清洁度系数,Ccond=1滚动轴承标准化技术委员会Ei杨氏模量,i为体1或体2委员。从事微型轴承设计、开I钢材冶炼工艺系数,见表2发和应用研究工作。参加l滚道宽度,mm编写“微型轴承设计规Δl滚道长度增量,mm程”等书,主持和参与
3、“Z2组ΛEHD油膜比率低噪音轴承开发”和“超精密级圆锥滚子轴承研m滚道间距数究”等项目。M基体敏感系数,见表1μa粗糙度牵引系数,其值为0.1α粗糙度谱宽度,40β寿命离散指数,1.6μEHDEHD油膜牵引系数,其值为0-45ΥOLP基准基体敏感系数3×10N旋转次数,指工作循环Υ1i强度平衡参数(脚注i=b:次表面,i次数,用“～”符号表示ΔN寿命增值,r=f:裂纹,i=a:粗糙度)1,若i=b;1.5,若i=f,aNLPL-P额定寿命,rΥ2bLP杂质缺陷系数基准值,1υ泊松比P滚动宽度增量数Υ2fclean裂纹缺陷系
4、数参考值,600-5Pmax最大赫兹压力,MPaΥ3bLP次表面应力场系数基准值,1.6×10q工作循环时间增量数βζ幸存概率指数,11.73σ合成粗糙度均方根值,表面1和2:σ2Ifres表面缺陷深度比率,0.02722=σ1+σ2,mmD1粗糙度峰数σhoop静态环向应力,MPaF32有效牵引函数σres残余应力,MPaφ局部载荷等级系数t套圈或滚道数Υ0基体敏感系数τ0疲劳极限应力,MPaΥ2a粗糙度缺陷程度系数2θ合成粗糙度倾斜角,表面1和2:θ1+Υ2b次表面缺陷程度系数2θ2,radΥ2f裂纹缺陷系数A比例系数,
5、A=0.23Υ3b次表面缺陷应力场系数·1·《轴承》2001.№.4Υ3f裂纹缺陷应力场系数这就是双参数的原韦布尔寿命分布。Υ3a粗糙度缺陷应力场系数新模型由于考虑因素较多,特别是计入了表Υ4载荷分布系数(同L-P值),Υ4=层剥落的各工艺参数和材料冶炼工艺因素,且采用矩阵结构的概率系数,所以其预测精度将高于Υ4LP采用a1、a2…时的预测计算方法。对重要部位采ΥT概率系数乘积用的轴承更应采用新预测模型来进行寿命预测。ΥTLP概率系数乘积为L-P值G()标准Caussian累加分布2概率系数的计算μoff粗糙度接触下的有效牵
6、引系数2.1材料疲劳概率因子Υ0(不考虑缺陷)μTOT粗糙度接触与EHD油膜总牵引系数材料疲劳概率因子Υ0用来确定材料基体强ψ概率系数比率度对寿命预测的相对影响。当选不同材料时,应Sstat递减静态应力乘以材料基体敏感系数M(见表1)。ti应力场相关参数,i=b,f,aΥ0=MΥOLP(3)T0递减疲劳极限式中下标LP表示“Lundberg-Palmgren”模型(下N10(τ)模型估算额定寿命同),当Υ-45-45OLP=3×10时,Υ0=(3×10)M。S(Nx)寿命为Nx的幸存概率表1ζ应力/寿命指数,ζ=11.73/
7、β钢种材料敏感系数MΥ=(3×10-45)M0521001.1973.591×10-4586201.7735.319×10-451996年,TALLIANTE在原Lundberg-Palm-M502.2676.801×10-45gren的滚动轴承寿命计算方法的基础上,提出了新的滚动轴承寿命预测模型。该模型考虑了多方2.2概率系数ΥT面的因素,如材料、冶炼工艺、表面缺陷、粗糙度、概率系数按下式计算:应力场特性(如残余应力、牵引力)、弹流润滑油ΥT=Υ4∑Υ1iΥ2iΥ3i(4)膜、环境洁净度和保养状况等。在综合近年来国i=b,
8、f,a际上寿命试验的结果后,把这些因素的影响作为概率系数ΥT包含以下四个方面:概率系数来修正Lundberg-Palmgren的计算模型,(1)Υ1b、Υ1f和Υ1a是模型常数,用来确定三这样可以比较方便地采用ISO或国标GB的额定种层面缺陷对寿命预测的影响。这三种缺陷分别动载荷计算方法,
