NSK軸承的載荷及壽命

1、a:NSK軸承的公稱(chēng)接觸角度Z:單列軸承中的球或滾子數(shù)。每列球或滾子數(shù)相同的多列軸承中每列的球或滾子數(shù)Dw:球直徑mmDwe:額定載荷計(jì)算中用的滾子直徑mm對(duì)于圓錐滾子取滾子端面和小端面理論尖角處直徑的平均值。對(duì)于非對(duì)稱(chēng)外凸?jié)L子近似地取零載荷下滾子與無(wú)擋邊滾道間接觸點(diǎn)處滾子的直徑現(xiàn)將GB/T6391-1995所定的額定系數(shù)bm值列于表2-2表2-2各類(lèi)軸承的bm值軸承類(lèi)型bm徑向接觸和角接觸型球軸承及調(diào)心球軸承1.3有裝填槽的軸承1.1外球卸軸承1圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承和機(jī)制套圈的滾針軸承1.1沖壓外圈滾針軸承1調(diào)心滾子軸承1.152.2額定動(dòng)載荷的修正滾動(dòng)軸承基本額定動(dòng)載荷的計(jì)算方法適用

2、于優(yōu)質(zhì)淬硬鋼（系指真空脫氣鋼）,按良好的加工方法制造，且滾動(dòng)接觸表面的形狀為常規(guī)設(shè)計(jì)。超越上述規(guī)定，額定動(dòng)載荷應(yīng)予修正。2.2.1 材質(zhì)軸承鋼因冶煉方法不同，材料中夾雜物的大小、分布、含量亦不同。夾雜物是造成金屬材料疲勞裂紋產(chǎn)生的主要成因，是影響滾動(dòng)軸承疲勞壽命的主要因素。如采用夾雜物含量高于真空脫氣的普通電爐冶煉軸承鋼，則軸承的載荷能力將會(huì)有不同程度的下降。當(dāng)采用諸如真空重熔、電渣重熔等方法冶煉的軸承鋼或其它等效材質(zhì)的鋼材時(shí)，具夾雜物的含量顯著減少，軸承的載荷能力將會(huì)得到提高。本樣本各類(lèi)軸承尺寸與性能表中所列軸承基本額定動(dòng)載荷至少是以真空脫氣鋼為材料，對(duì)軋鋼機(jī)用軸承則是以電渣重熔鋼為材料。2

3、.2.2 溫度一般軸承能承受的工作溫度可達(dá)120c（外圈測(cè)量溫度為100C）。超過(guò)此限定溫度的工況條件，應(yīng)采用經(jīng)過(guò)特殊（穩(wěn)定）熱處理或選用特殊耐熱材料制造的軸承。軸承若經(jīng)常在120c以上的溫度中使用，或者在極高溫度下短時(shí)間使用時(shí)，都會(huì)使軸承材料的組織及性能發(fā)生變化，導(dǎo)致軸承載荷能力的降低。其影響關(guān)系可用下式表示：Ct=grc（2-1）式中Ct:溫度修正后的基本額定動(dòng)載荷Ngr:溫度系數(shù)C:基本額定動(dòng)載荷NgT系數(shù)可參考表2-3取值表2-3溫度系數(shù)工作溫度c<120125150175200225250300gT1.000.95P0.900.850.800.750.700.60:2.2.3

4、硬度通用軸承零件的表面硬度一般為HRc6165,但對(duì)特大型軸承、滲碳鋼軸承、不銹鋼軸承以及回轉(zhuǎn)支承將采用不同的鋼材制造，其軸承零件淬火-回火后的表面硬度將有所變化?，F(xiàn)將不同軸承的硬度要求列于表2-4表2-4不同軸承的硬度要求適用范圍鋼號(hào)硬度HRC引用標(biāo)準(zhǔn)通用軸承GCr15,GCr15SiMn61656064GB/T307B-1996特大型軸承(D>400mm)GCr15SiMn,ZGCr15SiMn5864CSBTSTC98.24-1997滲碳鋼軸承G20CrMoA,G20CrNiMoAG20CrNi2A6064ZBJ36001-86深層滲碳鋼軸承G20C2Ni4A,G10CrNi3Mo

5、AG20Cr2Mn2MoA5963ZBJ36002-86不銹鋼軸承9c門(mén)8,9Cc8Mo常溫之58200c回火>56250c回火>54300c回火>53JB/T1460-92回轉(zhuǎn)支承42CrMo,5CrMnMo,42SiMn45Mn,50Mn5560JB2300-84軸承零件滾動(dòng)表面硬度的降低，特別是降至HRc58以下時(shí)，將導(dǎo)致軸承載荷能力的相應(yīng)降低。其影響關(guān)系通?？捎孟铝薪?jīng)驗(yàn)公式表示。Ch=%C(2-2)gH=(HRc/58)3.6(2-3)式中Ch:硬度修正后的額定動(dòng)載荷NgH:硬度修正系數(shù)應(yīng)該指出：1)在表2-4中所列回轉(zhuǎn)支承的硬度的下限值低于HRc58,但多數(shù)回轉(zhuǎn)支承

6、都是在緩慢搖動(dòng)或在轉(zhuǎn)速低于10轉(zhuǎn)/分的條件下工作，應(yīng)按額定靜載荷作計(jì)算，只有當(dāng)轉(zhuǎn)速大于10轉(zhuǎn)/分，需計(jì)算其疲勞壽命時(shí)，才作額定動(dòng)載荷的修正計(jì)2)直接利用軸頸和軸箱孔代替軸承內(nèi)圈、外圈作滾道的滾針軸承、滾柱軸承,當(dāng)軸頸或軸箱孔滾動(dòng)表面的硬度低于HRc58時(shí)應(yīng)作硬度修正。3)在正常情況下，工作溫度的提高與軸承硬度的降低是密不可分的，因此，在已知工況條件下，設(shè)計(jì)選用軸承時(shí)，將兩者作修正計(jì)算后，取用額定動(dòng)載荷低者即可，不能將兩者作重復(fù)修正2.3 .極限設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介由表2-1各公式可看出，確定滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)水平的額定動(dòng)負(fù)荷值，隨滾動(dòng)體直徑、數(shù)量、長(zhǎng)度而變化，其中滾動(dòng)體直徑影響最大，長(zhǎng)度次之，數(shù)量再次之。為

7、此，國(guó)內(nèi)外在軸承設(shè)計(jì)上都以減小套圈壁厚，加大滾動(dòng)體直徑長(zhǎng)度來(lái)提高軸承的設(shè)計(jì)水平，但在設(shè)計(jì)思路上都以先確定滾動(dòng)體尺寸，再計(jì)算套圈尺寸，當(dāng)計(jì)算到套圈薄弱處時(shí)，再作強(qiáng)度力驗(yàn)驗(yàn)算，驗(yàn)算符合要求則設(shè)計(jì)通過(guò)，否則，則調(diào)整滾動(dòng)體尺寸，再作計(jì)算。當(dāng)前采用計(jì)算機(jī)作優(yōu)化設(shè)計(jì)亦按此思路編制程序。我公司（所）獨(dú)創(chuàng)的極限設(shè)計(jì)方法，突破了百余年來(lái)的上述設(shè)計(jì)思路，采取先確定強(qiáng)度邊界，另行推證了一整套設(shè)計(jì)計(jì)算公式，使?jié)L動(dòng)體所確定的尺寸無(wú)限趨近各強(qiáng)度邊界值（數(shù)學(xué)上的極限概念），三次以?xún)?nèi)的精確計(jì)算即達(dá)到數(shù)學(xué)優(yōu)化的最佳結(jié)果。各類(lèi)軸承新的設(shè)計(jì)公式的推證，由四川省科委下達(dá)給我公司（所）的課題完成,在保證零件強(qiáng)度的前提下，為了最大限度的

8、挖掘軸承設(shè)計(jì)的有效空間，由我公司（所）自籌資金與河南科技大學(xué)一起完成了由機(jī)械工業(yè)部下達(dá)的滾動(dòng)軸承極限設(shè)計(jì)方法的強(qiáng)度理論分析及強(qiáng)度試驗(yàn)研究?jī)身?xiàng)課題。分析、研究表明：1）當(dāng)前軸承設(shè)計(jì)并未達(dá)到強(qiáng)度極限，確有設(shè)計(jì)潛力可挖掘；2）減薄套圈壁厚，加大滾動(dòng)體尺寸（特別是直徑）仍然是軸承設(shè)計(jì)探尋的方向；3）由于軸承是各種機(jī)械的基礎(chǔ)件，量大面廣，使用條件差異較大，加上套圈減薄后給軸承制造帶來(lái)若干問(wèn)題，因此對(duì)強(qiáng)度系數(shù)的取用必須慎之又慎，應(yīng)從分析使用及加工條件入手，循序漸進(jìn)予以改進(jìn)。我公司（所）在分析、研究極限設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，已將此新的設(shè)計(jì)方法全面用于重型軸承的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，成功地為進(jìn)口主機(jī)用重型軸承的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)了數(shù)百

9、個(gè)品種，也為國(guó)內(nèi)眾多重型主機(jī)用軸承的升級(jí)換代開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了數(shù)百個(gè)品種，具設(shè)計(jì)水平均與當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)（詳見(jiàn)目錄的數(shù)據(jù)）。加上我們?cè)谶x材（電渣重熔軍用甲組鋼）、工藝、工裝、檢測(cè)、裝配方面，采取了若干提高軸承疲勞壽命的有效措施，使我公司（所）開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的特大型軸承的使用壽命業(yè)已達(dá)到或接近進(jìn)口軸承的水平。其中1700熱連軋軋鋼機(jī)軸承已達(dá)到平均軋鋼量超過(guò)180萬(wàn)噸的業(yè)績(jī)，是原國(guó)產(chǎn)軸承平均壽命的33.6倍，是進(jìn)口軸承平均壽命的1.51.8倍,達(dá)到是國(guó)家在“八.五”規(guī)劃中對(duì)該種軋機(jī)軸承的軋鋼量80萬(wàn)噸要求的2.25倍。同時(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面已獲得了三項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利。2.4 當(dāng)前國(guó)產(chǎn)特大型軸承設(shè)計(jì)與國(guó)外的差距甚大軸承

10、雜志1998年10期的37-40頁(yè),曾以專(zhuān)題綜述刊登了我公司（所）“特大型軸承升級(jí)換代的探索與實(shí)踐”一文，文中列出了可供對(duì)比的19種四列園柱、9種四列園錐、15種雙列調(diào)心三大類(lèi)滾子軸承的有效額定動(dòng)載荷值，對(duì)比計(jì)算結(jié)果摘列于表2-5。表2-5國(guó)內(nèi)外特大型軸承額定動(dòng)載荷與額定壽命的比值軸承壽命與實(shí)際負(fù)載作四列園柱（19種）四列園錐（9種）雙列調(diào)心滾子（15種）中國(guó)中國(guó)中國(guó)中國(guó)中國(guó)中國(guó)用下的軸承壽SKFFAGSKFFAGSKFFAG命相等；軸向當(dāng)量動(dòng)載荷Pa是一種恒定的等效中心軸向載荷，在此載荷作用下的軸承壽命與在實(shí)際載荷作用下的軸承壽命相等。在多數(shù)情況卜，軸承所受的實(shí)際載荷既有徑向載荷，也啟軸向載

11、何，載荷的大小常有變化并伴有沖擊、振動(dòng)等。此種載何的變化，必須采用一套計(jì)算公式，把/、同軸承實(shí)際承受的各種載荷折算成符合于計(jì)算疲勞壽命中額定動(dòng)載荷函義的等效動(dòng)載荷。2.5.2載荷的公式2.5.2.1向心和向心推力軸承其公式Pr=XFr十(2.5-1)式中Pr:軸承的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷NFr：軸承的徑向載荷，為實(shí)際載荷的經(jīng)向分量NFa:軸承的軸向載荷，為實(shí)際載荷的軸向分量NX:徑向負(fù)裁系數(shù)Y：軸向負(fù)裁系數(shù)由于負(fù)載比與負(fù)載分布參數(shù)e密切相關(guān)，公式(2.5-1)可改為：Pr=Fr當(dāng)/FaEtanct三(2.5-2)三ePr=XFr+YFa當(dāng)/Fa>ttana三式中上一與軸承類(lèi)型有關(guān)的常數(shù)。對(duì)向心球

12、軸承1=1.1；對(duì)向心推力球軸承，1=1,25；對(duì)向心滾子軸承1=1.5e_與和接觸角a肩關(guān)的參數(shù)各種向心和向心推力軸承的X、Y系數(shù)值列于表2-6。表中之Cor為額定靜載荷，i.z.Dw等同表2-1。表2-7向心滾子軸承的X和Y系數(shù)表2-7軸承類(lèi)型對(duì)比內(nèi)容三e額定動(dòng)負(fù)荷比值0.7250.610.6550.61640.71210.6921額定壽命比值0.34230.19250.2440.19930.32250.2932一套國(guó)外軸承需用多少套國(guó)產(chǎn)軸承才能頂替2.925.194.15.03.13.4表2-5的原始數(shù)據(jù)取自1995年洛陽(yáng)軸承研究所編制的“滾動(dòng)軸承產(chǎn)品樣本”、1993年“SKF重型軸承樣

13、本”、1988年“FAG標(biāo)準(zhǔn)軸承總目（中文版）”及“FAG園柱孔四列軸承”所載的有效額定動(dòng)載荷值”。表2-5數(shù)據(jù)表明，我國(guó)現(xiàn)有特大型軸承與國(guó)外相同產(chǎn)品比較，有效額定動(dòng)載荷僅為國(guó)外產(chǎn)品的61%72.5%,相應(yīng)的額定壽命僅為19.25%34.23%,即要用25套國(guó)產(chǎn)特大型軸承才能頂替1套進(jìn)口軸承，差距之大，實(shí)屬驚人。我們?cè)诤粲跷覈?guó)軸承行業(yè)加速特大型軸承升級(jí)換代的同時(shí)，也提請(qǐng)需要高額定動(dòng)負(fù)荷及長(zhǎng)壽命特大型軸承的用戶，選擇和使用我公司（所）已升級(jí)換代的產(chǎn)品，定能達(dá)到與進(jìn)口軸承相近的使用效果。2.5 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷2.5.1當(dāng)量動(dòng)載荷的概念在額定動(dòng)載荷及額定壽命的定義和計(jì)算中，已將額定動(dòng)載荷定義為：徑

14、向當(dāng)量動(dòng)載荷P是一種大小和方向都恒定的等效徑向載荷，在此負(fù)荷作用下的軸承類(lèi)型Fe/Fr<eFaFFr>eeX、XIY單列a#90100.40.4cota1.5tana雙列0(#9010.45cota0.670.67cota1.5tana對(duì)向心滾子軸承，3=0，其受軸向載荷的能力隨軸承設(shè)計(jì)和加工情況的不同而有很大的變化。所以，當(dāng)a=0的向心滾子軸承用來(lái)承受軸向載荷時(shí)，其當(dāng)量動(dòng)載荷和壽命的估算問(wèn)題，應(yīng)向制造廠查詢(xún)并聽(tīng)取制造廠的意見(jiàn)。2.5.2.2推力和推力向心軸承其軸向當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算公式為Pa=XFr+YFa（2.5-3）式中Fa軸承的軸向當(dāng)量動(dòng)載荷N其余符號(hào)同公式（2.5-1）(2

15、.5-3)公式適用于a=90。的推力向心球軸承，推力調(diào)心滾子軸承及推力園錐滾子軸承，這些軸承在承受以軸向載荷為主，徑向載荷為輔的聯(lián)合作用時(shí),即用公式計(jì)算。當(dāng)公稱(chēng)接觸角a=90叩勺推力球軸承，推力園柱滾子軸承，推力滾針軸承，只能承受純軸向載荷。此時(shí)，軸向當(dāng)量動(dòng)載荷的公式簡(jiǎn)化為：Pa=Fa(2.5-4)現(xiàn)將推力球軸承及t力滾子軸承的X、Y及e值列于表2-8及表2-9表2-8推力球軸承的X和Y系數(shù)單|可軸承卡雙向軸承aFa/Fr>eFa/Fr<eFa/Fr>eeXYXYXY*對(duì)于單向軸承，F(xiàn)a/FrWe不適用。對(duì)于推力軸承，a>452=45的值僅供a在45°和50&

16、#176;之間時(shí)的內(nèi)插計(jì)算使用。對(duì)于a的中間值x、y和e的值由線性?xún)?nèi)插法求得表2-9推力滾子軸承的X和Y系數(shù)45°0.661.180.590.661.2550©0.731.370.570.731.4955°0.811.600.560.811.7960°0.921.900.550.922.1765°1.06-2.300.541.0612.6870°1.282.900.531.283.4375°1.663.890.521.664.6780©2.435.860.522.437.0985°4.8011.750.5

17、i14.8014.291.25:ana120,10,/1.25tanot1.25tanot77tana石(1-1.25tanct口#90口221X(1-2-sina1V1-isina)?sinu)X(1-sina軸承類(lèi)型Fe/Fr<eFa/Fr>eeXYXY單向a#90©-*-*tanq11.5tana雙向a#90©1.5tana0.67tana11.5tana*對(duì)于單向軸承，F(xiàn)a/FrEe不適用2.5.3載荷、轉(zhuǎn)速變動(dòng)時(shí)的當(dāng)量動(dòng)載荷許多機(jī)械的工況條件是變動(dòng)的，即軸承所受載荷與轉(zhuǎn)速是變動(dòng)的。為此，需引入平均當(dāng)量動(dòng)載荷Pm的概念，在平均當(dāng)量動(dòng)載荷下，軸承的壽命與實(shí)

18、際變動(dòng)載荷和轉(zhuǎn)速條件下軸承的壽命相同。計(jì)算平均當(dāng)量動(dòng)載荷的基礎(chǔ)是疲勞的線性累積損傷原理。變動(dòng)載荷下平均當(dāng)量動(dòng)載荷的一般公式是：1Pm=1-C(xFr+YFa)%N性(2.5-5)Hl上式較難計(jì)算，因?yàn)長(zhǎng)未知，只有代入軸承壽命公式求解。但在大多數(shù)情況下，變動(dòng)載荷是周期性的。設(shè)其周期為N。則平均當(dāng)量動(dòng)載荷為：11 N.二Pm=IL-(XFr+YFa)電N(2.5-6)2 一若軸承依次在p,P2,.,Pn當(dāng)量動(dòng)載荷作用下相應(yīng)轉(zhuǎn)速為ni，n2，.,nn,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)應(yīng)為ti，t2，.,tn，則其平均當(dāng)量動(dòng)載荷為：1(2.5-7)-R吊t11+P2吊2t2+.+Pnqntnl8Pm=nj+n2t2+.+3

19、3丫、Fr、Fa、名等同前N1010式(2.5-5)毋-7)中,X、Pm：平均當(dāng)量動(dòng)載荷L:同額定壽命N:應(yīng)力循環(huán)次數(shù)P1：在轉(zhuǎn)速口及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間匕下的載荷NPn:在轉(zhuǎn)速外及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間tn下的載荷若轉(zhuǎn)速不變，軸承依次在P1,P2.PI載荷作用下，相應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)N,N2，Nn百萬(wàn)轉(zhuǎn),周期為N白百萬(wàn)轉(zhuǎn)，且N=N1+N2+Nn,則其平均當(dāng)量動(dòng)載荷為：Pm1P1N1P2N2.PnNnJ(2.5-8)軸承在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，其平均轉(zhuǎn)速nm為：nm(2.5-9)7t1-n2t2.nntnt1-t2'.tn若載荷在Pmin和Pmax間近似地變化，如圖2.5-1所示，其平均當(dāng)量動(dòng)載荷可按下式近似計(jì)算Pmin'

20、;2PmaxPm二3(2.5-10)若載荷如圖2.5-2所示，在0和Pmax之間成正弦曲線變化時(shí)，其平均當(dāng)量動(dòng)載荷按下式近似計(jì)算Pm："0.68Pmax(2.5-11)若載荷如圖2.5-3所示，在0和Pmax之間成正弦曲線的上半部分變化時(shí)，其平均當(dāng)量動(dòng)載荷可按下式近似計(jì)算Pm："0.75Pmax(2.5-12)2.5.4當(dāng)量動(dòng)載荷的修正由于機(jī)械工作時(shí)的振動(dòng)、沖擊，軸承實(shí)際所承受的載荷比計(jì)算值大。為此可根據(jù)機(jī)械的工作情況采用載荷系數(shù)fs進(jìn)行修正。修正后軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為P=fsXFrYFa（2.5-13）式中，載荷系數(shù)fs之值可按表2-10選取表2-10載荷系數(shù)fs值負(fù)荷性質(zhì)

21、fs舉例平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)或有輕微沖擊有輕沖擊的普通運(yùn)轉(zhuǎn)劇烈振動(dòng)，沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn)1.1 -1.21.2 -1.51.5 -3.0電機(jī)、壓縮機(jī)、空調(diào)器機(jī)床、送風(fēng)機(jī)、起重機(jī)振動(dòng)篩、破碎機(jī)、軋鋼機(jī)2.6 軸承壽命2.6.1 壽命概念廣泛而言，軸承的壽命就是軸承的使用期限。使用期限終止的表征有多種，如疲勞、斷裂、破碎、磨損、燒傷、塑性壓痕、精度傷失、振動(dòng)、噪聲惡化等。但在軸承壽命計(jì)算中則是指軸承的疲勞壽命。對(duì)單個(gè)軸承的疲勞壽命，是指一個(gè)套圈（或墊圈）或滾動(dòng)體材料首次出現(xiàn)被勞擴(kuò)展之前，一個(gè)套圈（或墊圈）相對(duì)于另一套圈（或墊圈）的總轉(zhuǎn)數(shù)，或累計(jì)工作小時(shí)數(shù)。基本額定壽命：?jiǎn)蝹€(gè)軸承或一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的近于相同的軸承，其

22、可靠性為90%時(shí)的壽命。上述可靠性即軸承疲勞壽命的可靠性。其定義是在同一條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的一組近于相同的軸承期望達(dá)到或超過(guò)某一規(guī)定壽命的百分率。應(yīng)該指出，在絕大多數(shù)正常使用的條件下，軸承的破壞形式應(yīng)為軸承零件滾動(dòng)表面的疲勞破損。在使用中如出現(xiàn)其它破損較多的情況，則應(yīng)查找異常破損的原因，并采取相應(yīng)的措施予以解決。如：沖擊力大的主機(jī)，應(yīng)選用表面硬、心部軟的滲碳鋼制造軸承，以避免軸承零件的斷裂、破碎；在塵埃、水等惡劣環(huán)境下工作的軸承，應(yīng)在主機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)采用有效的密封措施或選用防塵、密封軸承，以減少軸承的磨損;對(duì)于軸承零件燒傷多數(shù)情況是軸承在受力時(shí)，同軸度太差，在較大的偏心力下軸承零件接觸位置改變，應(yīng)力及滑動(dòng)增

23、加，造成急劇發(fā)熱所致，也有因軸承游隙過(guò)小，潤(rùn)滑不良，散熱不足，異物進(jìn)入，高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下無(wú)特殊散熱措施等造成；對(duì)高精度、高性能（噪聲、振動(dòng)）有嚴(yán)格要求的主機(jī)，同樣應(yīng)在主機(jī)設(shè)計(jì)中對(duì)軸承使用環(huán)境提出相應(yīng)的要求和采取相應(yīng)的措施。2.6.2 基本額定壽命公式軸承壽命計(jì)算公式可用下列各公式表示。Li。=-（2.6-1）P式中L10*:基本額定壽命C:基本額定動(dòng)載荷NP:當(dāng)量動(dòng)載荷N£：壽命指數(shù)，對(duì)球軸承£=3,對(duì)滾子軸承£=%注*:Lio表示破壞概率為10%,其不破壞概率或可靠性則為90%2.6.3 用運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)表示基本額定壽命的公式為L(zhǎng)10hc16667.P.n(2.6-2

24、)式中L10h：以小時(shí)數(shù)表小的基本額定壽命hn：軸承轉(zhuǎn)速rpm2.6.4 對(duì)于車(chē)輛輪轂用軸承，基本額定壽命可用車(chē)輛行駛的公理數(shù)表示L10K=T：D!-P(2.6-3)式中L10K：以公里數(shù)表示的基本額定壽命D:車(chē)輪直徑2.6.5 對(duì)作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸承，設(shè)繞擺動(dòng)中心擺動(dòng)的幅角為土壽命為kmmm丫，則基本額定（擺動(dòng)）180L10OSCL10式中匕。叫:基本額定擺動(dòng)壽命106次擺動(dòng)周期丫:擺幅(2.6-4)度2.6.6 系數(shù)轉(zhuǎn)換公式為簡(jiǎn)化計(jì)算，可取500小時(shí)作為額定壽命的基準(zhǔn)，引入速度系數(shù)fn和壽命系數(shù)fn1f科邛fn=.n.1L10hI-fh二IL500(2.6-5)(2.6-6)則可將軸承壽命轉(zhuǎn)換

25、為基本額定動(dòng)載荷C=-Pfn(2.6-7)根據(jù)軸承的工作轉(zhuǎn)速n和預(yù)期的設(shè)計(jì)壽命L10h，由表2-11和表2-12查取fh、fn的數(shù)值后，即可較快地確定出待選用軸承應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷值。2.6.7 軸承的預(yù)期（設(shè)計(jì)）壽命在選擇軸承時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)主機(jī)的類(lèi)型，工作條件及可靠性要求，預(yù)先確定一個(gè)恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)壽命。通?？砂粗鳈C(jī)的大修期限決定。各種機(jī)械所需軸承的預(yù)期（設(shè)計(jì)）壽命，推薦按表2-13選用。2.7 額定壽命的修正在可靠度為90%,采用當(dāng)代常用材料和加工質(zhì)量以及在常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，使用2.6節(jié)各公式作壽命計(jì)算，一般是令人滿意的。但在使用條件（如潤(rùn)滑、溫度、清潔度等）變化，材質(zhì)、可靠性要求等變化時(shí)則

26、應(yīng)采用修正公式作修正的基本額定壽命計(jì)算。LnaMa1.a2.a3.L1。（2.7-1）式中Lna：修正后的額定壽命106轉(zhuǎn)a1：可靠性壽命修正系數(shù)a2：特殊材料及特殊軸承性能的壽命修正系數(shù)2a3：使用條件的壽命修正系數(shù)注：Lna中的n表示軸承的破壞概率，其不破壞概率或可靠度為（100-n）%。2.7.1 可靠性壽命修正系數(shù)ai一般情況下是以90%的可靠度來(lái)計(jì)算軸承的被勞壽命，此時(shí)a=1。當(dāng)要求可靠度高于90%時(shí)，a1系數(shù)可按表2-14選取。表2-14可靠性修正系數(shù)值可靠度（90）909596979899a110.620.530.440.330.21LnaL10aL5aL4aL3aL2aL1a2

27、.7.2 特殊材料及特殊軸承性能的壽命修正系數(shù)a2當(dāng)采用特殊種類(lèi)與質(zhì)量的材料和特殊設(shè)計(jì)、制造工藝來(lái)達(dá)到特殊的壽命特性要求時(shí)，可用比系數(shù)來(lái)反映壽命值的變化。在70-80年代的國(guó)外軸承樣本上，曾列有不同冶煉方法獲得的材質(zhì)的a2系數(shù)值，但這些數(shù)據(jù)僅僅是以少量樣品在試驗(yàn)室中得出，與千差萬(wàn)別的軸承使用條件相差甚大，故在近年的樣本中已取消了具體的數(shù)據(jù)。這說(shuō)明在目前的技術(shù)狀況下，尚不能對(duì)發(fā)值作出定量的規(guī)定。在選取發(fā)信時(shí)，可從以下幾方面選取經(jīng)驗(yàn)值。采用夾雜物含量非常低或經(jīng)過(guò)特殊細(xì)化熱處理的鋼材，可取a>1。硬度降低或軸承內(nèi)滾動(dòng)體與滾道之間的接觸應(yīng)力分布不均等，則應(yīng)取a2<i的值盡管為提高軸承壽命而

28、采用了特殊的材料、工藝、設(shè)計(jì)，但在使用中潤(rùn)滑不良時(shí)，仍不能取用a2>l的值。2.7.3 使用條件的壽命修正系數(shù)S3正常的使用條件包括：軸承安裝正確，在工作狀態(tài)能保證軸承零件接觸良好、受力均勻；潤(rùn)滑充分，潤(rùn)滑油膜能將滾動(dòng)接觸表面隔開(kāi)；防止外界異物浸入的措施得力；工作溫度及速度符合軸承的使用要求。在上述正常使用條件下，可取a3=1當(dāng)潤(rùn)滑條件下達(dá)到足以在軸承滾動(dòng)接觸表面形成彈性流體動(dòng)壓油膜，從而大大降低滾動(dòng)接觸表面疲勞破壞概率，可取a3>1當(dāng)潤(rùn)滑不良，工作溫度下潤(rùn)滑劑的運(yùn)動(dòng)粘度對(duì)球軸承小于13mmiS、對(duì)滾子軸承小于20mmiS,或當(dāng)工作轉(zhuǎn)速的n.DpvK10000（n為每分鐘轉(zhuǎn)速，Dw

29、為軸承滾動(dòng)體的中心園直徑）時(shí)，應(yīng)取a3<12.7.4 額定動(dòng)載荷修正后對(duì)軸承壽命的影響額定動(dòng)載荷的修正，一般是在主機(jī)設(shè)計(jì)選用軸承時(shí)，在已知工況條件下的設(shè)計(jì)修正，用于選用適于該工況條件的軸承。但在實(shí)際生產(chǎn)及使用中，常常遇到一些非正常的情況。例如：由于熱處理控制不當(dāng)，造成軸承零件硬度偏低；使用中因斷油、缺油造成軸承發(fā)熱、升溫；與軸承相配的軸、軸箱（座）及軸箱（座）的定位件，在使用中因磨損、造成多列軸承只有一列、兩列受力，或單列軸承應(yīng)力集中等。出現(xiàn)類(lèi)似情況，軸承的使用壽命都將顯著降低。為了定量的分析、評(píng)估這些因素對(duì)軸承使用壽命的影響，將前述已有的公式略作改變即可。在表2-1及公式（2.6-1）、（2.7-1）中，設(shè)P,互期決各值不變，即在相同的詡忿,次及P的條件下，由于C值變化所得的額定動(dòng)負(fù)荷變化系數(shù)值（比值）為：CKc=（2.7-2）O）則額定壽命的變化系數(shù)值（比值）則為Kl=Kc*（2.7-3）式中Kc:額定動(dòng)載荷變化系數(shù)（比值）'C:由于溫度、硬度、負(fù)荷分布等變化而對(duì)額定動(dòng)載荷的修正值。Kl:額定動(dòng)載荷變化后，對(duì)額定壽命的修正值見(jiàn)公式（2-4）公式(2.7-2)中：對(duì)溫度的修正時(shí)，C'=Ct對(duì)硬度的修正時(shí)，C'=Ch在軸承