轴承寿命试验

轴承寿命试验

关键词:高低温试验箱高低温交变试验箱高低温交变箱高低温交变湿热试验箱高低温湿热试验箱恒温恒湿箱恒温恒湿试验箱振动台

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随着人们对轴承研究的不断深入，疲劳寿命及其可靠性作为轴承最重要的性能，已引起各轴承生产单位及相关用户的广泛关注。但由于影响其疲劳寿命的因素太多再加上轴承疲劳寿命

随着人们对轴承研究的不断深入，疲劳寿命及其可靠性作为轴承最重要的性能，已引起各轴承生产单位及相关用户的广泛关注。但由于影响其疲劳寿命的因素太多再加上轴承疲劳寿命理论仍需完善，进行寿命试验无疑成为评定这项指标的唯一有效途径。低载荷、高转速的常规寿命试验方法费时费力而且试验结果的可靠性差，而先进的轴承疲劳寿命强化试验机及试验方法的使用在我国才刚刚起步，应用范围有待进一步扩大。如何加强寿命试验技术的交流与合作，促进轴承疲劳寿命快速试验技术的发展，推广轴承疲劳寿命快速试验技术的应用，是今后很长一个时期内轴承行业面临的问题。

国内轴承寿命试验技术现状

我国轴承寿命试验工作，相对于SKF、INA/FAG、Timken、NSK、NTN、KOYO等国外轴承公司而言起步较晚、规模较小。目前已在洛阳轴承研究所、杭州轴承试验研究中心等单位建立了各自的轴承寿命及可靠性和性能试验基地，承担了我国轴承行业的轴承寿命及可靠性和性能试验工作。当前正处于大量积累试验数据的阶段，以便在未来的适当时机，正式提出国产轴承寿命计算各修正系数的推荐值。

从上世纪80年代中期开始，各轴承科研及生产单位，先后自主开发和引进了国外轴承公司的一些新型轴承测试设备，填补了国内某些轴承测试领域的空白。如杭州轴承试验研究中心以联合国援助资金高价从美国引进了B型轴承寿命强化试验机。在引进、消化和吸收的基础上，自主创新成功研发了ABLT型系列轴承寿命强化试验机，这对促进我国轴承寿命和性能试验技术的提高起到了一定的作用。

但是，目前大部分设备还属于模拟或功能试验的范畴，其试验内容与结果有局限性。而对轴承寿命的各种影响因素及轴承失效机理等基础性理论研究尚嫌不足，与世界先进水平仍有较大差距。随着我国加快建设轴承强国的步伐，用户提高对轴承寿命和性能的要求，轴承试验设备和试验方法将不断推陈出新，轴承寿命试验技术发展将呈现十分乐观的前景。

正确认识模拟试验的作用

随着科技的迅猛发展，轴承寿命试验标准及其理论也与时俱进，并呈现出自动化、

智能化、个性化的发展趋势。

四十多年来，我国轴承行业一直沿用前苏联50年代的规范，用ZS型试验机进行寿命试验。这种方法试验周期长，消耗大，已不能满足当前生产和科研发展的需要。所以新开发的轴承寿命试验机均不同程度地采用自动化技术来解决这一问题。

智能化是自动化的进一步发展，可以根据标准，设定转速谱、载荷谱等以满足试验要求，同时试验结果可以用人工智能和专家系统等知识库技术来进行智能化处理，以达到多快好省的要求。

基于标准试验的个性化试验是指轴承寿命试验时与标准轴承寿命试验有所“偏离”，以达到某种特定试验条件的特殊试验需要。如在润滑油中加入金属粉末或污染物来研究其对轴承寿命的影响。

早在上世纪40年代美国就对产品的设计开始采用单因素环境模拟的研制试验与鉴定试验，以检验设计的质量与可靠性。至70年代发展到采用综合环境模拟可靠性试验（CERT）和任务剖面试验。为检验工艺则采用不带设计裕度的验收模拟试验。

随着环境模拟试验技术的发展与成熟，各国政府部门及军兵种相继颁布了一系列的国标、军标，以严格的法规形式来保证产品的质量和可靠性。很长一段时间以来，环境模拟试验便成为保障产品可靠性的主要手段。

模拟试验技术的不足之处是对设计和工艺缺陷未作专门处理，只分别通过鉴定试验与验收解决，因此潜在缺陷残留量仍不少，随时都可能在外场使用时出现故障，可靠性的增长靠自然反馈缓慢地实现，这时木已成舟，留给设计修改的时间与空间都极其有限，从而使市场竞争的优势大为降低。

在我国轴承行业，由于没有深刻全面理解模拟试验过程，模拟试验技术有被误导的倾向，片面夸大了模拟试验的作用。由于环境模拟耦合作用的复杂性和高成本，模拟试验技术呈现积木式、模块化的发展趋势。

宇辉仪器主打产品：高低温试验箱高低温交变试验箱高低温交变箱高低温交变湿热试验箱高低温湿热试验箱恒温恒湿箱恒温恒湿试验箱振动台等仪器设备。

滚动轴承疲劳寿命试验台的设计毕业设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

滚动轴承疲劳寿命试验台的设计

第1章绪论 1.1课题研究的目的和意义 滚动轴承是机器运转中重要的零部件，是旋转结构中的重要组成部分之一，具有承受载荷和传递动运动的作用。可是，滚动轴承是机器运转时主要故障来源之一，有数据结果分析表明：旋转机器中有35%的故障都及轴承的失效相关，轴承能够使用多久和可靠性的大小直接影响到机器系统的整体性能。为此在对轴承的加速老化试验和加速寿命试验，对于研究轴承的故障演变规律和失效原理有着很重要的意义。 在20世纪前期，Lundberg和Palmgren对5210的滚动轴承做了很多试验，根据1400多套滚子轴承、球轴承的寿命试验结果，在Weibull分布理论的基础上，通过研究得到了寿命及负载的方程式，称为L-P公式。伴随我国轴承制造技术的不断发展，轴承的几何结构和制造精度得到了相当高的提升和改进。目前，在市场上有几百种不一样型号的滚动轴承。现在的5210轴承钢的材料和制造精度比以前的要好，而且现在在材料的选择上已近不局限于轴承钢。现在生产轴承的原料包括合金钢，陶瓷，轴承钢和塑料等。为此，为了评估新材料的处理工艺，新材料和新几何结构的滚动轴承的磨损寿命，还得对滚动轴承做疲劳寿命试验。另外由于加工技术的提高和材料科学的发展，使用时润滑条件的改善，轴承能够使用的时间越来越长。来自工业和武器等方面的需求也助推了滚动轴承箱相当好的方向发展。比如发电设备，排水设备等要求轴承工作时间连续不间断的十几二十几的小时不间断的无故障运行10000-20000个小时，折算一下相当于及连续工作11-22年并且中间没有出现任何故障，即使是电动工具、一般机械和家用电器等对寿命的要求相对较低的使用场景也要求轴承无故障的间断或不间断的工作4000-8000小时。因此，在很多情况下，研究轴承的寿命必须利用加速疲劳寿命试验方法来获得轴承在高应力的疲劳寿命，并且通过加速实验的结果来估计不一样应力水平下的疲劳寿命，以减少试验时的成本和时间。

轴承使用寿命

一、轴承寿命的基本概念 根据最新的滚动轴承疲劳寿命理论，一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承，只要其承受的负荷足够轻松（不大于该轴承相应的某个持久性极限负荷值），则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。因此，只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大，绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承，轴承的润滑充分而又恰到好处，润滑剂绝对纯正而无杂质，并且不会老化变质……，则这个轴承将会无限期地运转下去。 这个理论的重大意义不仅在于它提供了一个比ISO寿命方程更为可靠的预测现代轴承寿命的工具，而且在于它展示了所有滚动轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力，并展示了开发这种潜力的途径，因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。 但是，轴承的无限只有在实验室的条件下才有可能“实现”，而这样的条件对于在一定工况下现场使用的轴承来说，既难办到也太昂贵。 现场使用轴承，其工作负荷往往大于其相应的疲劳持久性极限负荷，在工作到一定的期限后，或晚或早总会由于本身材料达致电疲劳极限，产生疲劳剥落而无法继续使用。即使某些轴承的工作负荷低于其相应的持久性极限负荷，也会由于难以根绝的轴承污染问题而发生磨损失效。总之，现场使用中的轴承或多或少总不能充分具备上述实验室所具备的那些条件，而其中任一条件稍有不足，都会缩短轴承的可用期限，这就产生了轴承的寿命问题。

一般地说，滚动轴承的寿命是指滚动轴承在实际的服务条件下（包括工作条件、环境条件和维护和保养条件等），能持续保持满足主动要求的工作性能和工作精度的特长服务期限。 二、可计算的轴承寿命类别 滚动轴承的失效形式多种多样，但其中多数失效形式迄今尚无可用的寿命计算方法，只有疲劳寿命、磨损寿命、润滑寿命和微动寿命可以通过计算的方法定量地加以评估。 1、疲劳寿命在润滑充分而其他使用条件正常的情况下，滚动轴承常因疲劳剥落而失效，其期限疲劳寿命可以样本查得有关数据，按规定的公式和计算程序以一定的可靠性计算出来。 2、磨损寿命机床主轴承取大直径以保证其高刚度，所配轴承的尺寸相应也大，在其远末达到疲劳极限之前，常因磨损而丧失要精度以致无法继续使用，对这类轴承必须用磨损寿命来徇其可能性的服务期限。实际上，现场使用的轴承大多因过度磨损而失效，所以也必须考虑磨损寿命问题。 3、润滑寿命主要对于双面带密封的脂润滑轴承，一次填脂以后不再补充加脂，此时轴承有寿命便取决于滚脂的使用寿命。 4、微动磨蚀寿命绞车、悬臂式起微型重机和齿轮变速箱以及汽车离合器等机构中的轴承，在其非运转状态下受到振动负荷所产生的微动磨蚀损伤。往往会发展成轴承失效的主导原因，对这类机构中的轴承，有时需要计算其微动磨蚀寿命。

滚动轴承寿命与可靠性试验的评定方法

滚动轴承寿命与可靠性试验的评定方法 轴承技术2011年第2期?29? 滚动轴承寿命与可靠性试验的评定方法 国家轴承质量监督检验中心张伟 轴承行业对轴承寿命与可靠性试验评定 方法的研究已有很长时间,1985年洛阳轴承研 究所首次制定了滚动轴承寿命试验评定方法 ZQ37—85《滚动轴承寿命可靠性考核试验方 法》,后于1991年修订为JB/CQ37—91《滚动 轴承寿命可靠性考核试验方法》;又于1997年 修订为JB/T50093—1997《滚动轴承寿命及 可靠性试验评定方法》. 多年来,滚动轴承寿命及可靠性试验评定 方法对促进滚动轴承寿命可靠性质量的提高, 行业的质量评定以及国内外用户的产品验收 起到了重要的作用.为适应新形势下轴承质 量水平的不断提高,以及和国外轴承质量接轨 问题,特制订GB/T24607—2009《滚动轴承 寿命与可靠性试验及评定》标准,该标准的实 施无疑是对滚动轴承寿命可靠性质量的一次

促进,势必将对提高我国滚动轴承的寿命可靠性水平起到积极的作用. 1合格评定 轴承寿命可靠性试验原始数据经数据处 理后得到相关参数,对参数进行一系, 即达到Lm/Li的倍数值. 2试验数据处理 常规试验数据处理一般依据二参数韦布 尔(Weibul1)分布函数进行分析处理,使用图估计法和参数估计法,图估计法较简便直观,一般可优先采用图估计法;而对试验数据较少的或无失效数据的情况一般采用序贯试验评定方法. 2.1Weibul1分布图估计法 1)图估计目的 通过对试验轴承样品的完全试验,截尾试 验等,得出试验数据,根据图估计法在Weibul1 分布图上估计出分布参数,并得出试验结果及评定结果. 2)Weibul1分布图 轴承寿命服从二参数韦布尔(Weibul1)分 布函数:

轴承的使用寿命

轴承的寿命 ●轴承加上负载使其回转时，内外轮的沟道及沟道面受不断重复的负荷、材料疲劳，导致发生表面脱落。我们把到此为至的总回转数称回转疲劳寿命。 ●轴承的寿命：材料、尺寸、热处理加工方法相同并在同一条件下使其运转，其寿命也有较大的波动，因此总体来说，90％的轴承不发生表面脱落、可旋转的回转数称为额定疲劳寿命。 基本额定动负荷 在内轮回转、外轮静止时，额定疲劳寿命为100万转的方向和大小，把一定的负荷称为基本额定动负荷。径向轴承是中心径向负荷，尺寸表的Cr是高碳素铬轴承钢的值。且不锈钢是轴承钢的85％。另外2个不同宽度的组合轴承用单体轴承时，按约1.62倍进行计算。 寿命计算公式 滚动轴承的基本额定动负荷、当量动负荷、额定疲劳寿命间的关系。 总回转数L10=(Cr/P)3*106（回转） 时间L10h=(Cr/P)3*16667/n（时间） 距离L10d=*D*L10*10-6 (km) 对于使用条件的 最低基本额定负荷 Cmin=P*(L10h*n/16667)(1/3) (N) L10=基本额定寿命（rev）L10h=基本额定寿命（h）L10d=基本额定寿命（km）P=当量动负荷（N）Cr=基本额定动负荷（N） Cmin=最低基本额定动负荷（N）n=回转数（1/min） D=回转体外径尺寸（mm） ●额定寿命L10h的选择方法 机械的运转状况额定寿命时间L10h 使用频率少时500 短时间或间断使用的机械，即使故障也没大的影 响时 4,000～8,000间断使用，有故障有大的影响时8,000～12,000 1天8小时使用，不常时间满运转时12,000～20,000 1天8小时满运转时20,000～30,000 1天24小时连续运转时40,000～60,000

轴承疲劳寿命3

河南科技大学 实习报告 (3) 学院_______________ 专业班级_______________ 学生姓名_______________ 指导教师_______________ ______学年第______学期

【实验名称】：滚动轴承疲劳寿命试验 【实验目的】：1、滚动轴承的疲劳寿命是轴承的一个非常重要的质量指标； 2、通过实验和现场收集有价值的数据； 3、目前，随着经济全球化，资源本地化的加剧，为了满足轴承制造商和轴承大用户对提高轴承综合质量的要求，我国轴承行业必须对轴承寿命激发试验做更多的尝试。 【实验设备】：ABLT-1A轴承寿命试验机该仪器主要用于滚动轴承疲劳寿命强化（快速）试验。由试验头、试验头座、传动系统、加载系统、润滑系统、计算机控制系统等组成。试验轴承类型：球轴承和滚子轴承 试验轴承内径：10~60mm 试验轴承转速：1000~10000r/min 最大径向加载：100KN 最大轴向加载：50KN 【实验原理和方法】：轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式： L10=(f t*C/P)ε或 L h=(106/60*n)* (f t*C/P)ε 式中： L10──基本额定寿命（106转）； L h──基本额定寿命（小时h）；C──基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P──当量动载荷（N），根据所受径向力、轴向力合成计算；f t──温度系数，由表1查得；n──轴承工作转速（r/min）；ε──寿命指数（球轴承ε=3 ，滚子轴承ε=10/3 ）。 6308实验条件的确定： 额定动载荷Cr=22200N； 取当量动载荷P=6720N； 极限转速n l=14000r/min； 取实验转速n=6000r/min； 基本额定寿命：L10=(106/60*n)*(C/P)ε=100h（球轴承ε=3） 试验结果计算： 按GB/T24607-2009 按检验水平2，实验套数E=8 为布尔分布斜率：b=1.5 设K=1.4 L=K*L10b/0.10536=1.4*1001.5/0.10536=13288 T1i=(L/E)*U a=（13288/8）U a=2674 T0=1941.5=2702 T0=2702> T1i=2674 符合达到K=1.4要求，所以轴承做实验要转够194个小时。 根据GB/T24607-2009合格评定8.4.2L10t/L10h>=Z， （球轴承Z，=1.4）即为合格 【实验步骤】：1、实验分两组进行，1#～4#为第一组，5#～8#为第二组； 2、使用钢笔蘸王水溶液分别给八套轴承编上1～8等号码； 3、将编号的轴承利用工具装入工装内，再将工装装入轴承试验机内； 4、每个试验机内部可以装入四套轴承，其中两套作为对比轴承，工作环境稍好于另外两套； 5、检查一下机器是否有异常，如果无，打开试验机，开始试验，知道轴承损坏或者转够了194个小时时才停止； 6、利用计算机每隔一定的时间记录实验数据，判定轴承寿命是否具有可靠性；

SKF轴承寿命载荷定义与计算

如需估计轴承的预期寿命，您可以使用基本额定寿命，L10，或SKF 额定寿命，L10m。 如果您对与润滑和污染相关的工况有经验并且知道您所处的工作条件不会对轴承的寿命产生剧烈的影响，请使用基本额定寿命计算法；不然，SKF 推荐使用SKF 额定寿命。 轴承寿命定义 轴承寿命的定义是，在内圈或外圈滚动体或滚道首次出现金属疲劳（剥落）迹象之前，轴承以一定速度运行所能够达到的旋转次数或（工作小时数）。 在相同的工况下，对外表看起来相同的轴承进行试验，结果在周期数以及导致金属疲劳所需时间上产生了巨大差异。因此，基于滚动接触疲劳（RCF）估计的轴承寿命不够精确，因此需要使用统计方法来确定轴承尺寸。 基本额定寿命，L10是基于某一足够大数量表面上完全相同的轴承在相同的工况下运行，其中90% 能够达到或超过的疲劳寿命。 如需用此处给出的定义确定相关的轴承尺寸，请根据之前可用的尺寸标注经验，将计算出的额定寿命与轴承应用的预期服务寿命进行对比。否则，请使用表 1和 表 2中列出的有关不同轴承应用约定寿命的指南。 鉴于轴承疲劳寿命的统计分布，只要特定轴承失效概率的确定与相似条件下运行的一组轴承相关，单个轴承可观察到的失效时间就可根据其额定寿命进行评估。 在各种应用中，对轴承失效进行的众多调查已确认，基于90% 可靠性的设计准则和采用动态安全系数，可以设计出可避免典型疲劳失效的、坚固耐用的轴承解决方案。 基本额定寿命 如果您只考虑载荷和速度，您可以使用基本额定寿命，L10。 轴承的基本额定寿命按ISO 281 标准表示为 进行计算 如果速度保持不变，最好用工作小时计算寿命值，可通过以下公式获得

轴承寿命试验

实验一：滚动轴承疲劳寿命 一、实验目的 1.了解影响轴疲劳承寿命的影响因素 2.了解实验的原理及试验方法 二、实验设备 ABLT-1A型轴承寿命强化试验机 三、实验原理及方法 ABLT-1A型轴承寿命强化试验机适用于内径为10-60mm的滚动轴承寿命强化实验。该试验机主要由实验头、实验头座、传动系统、加载系统、润滑系统、电器控制系统、计算机监控系 统等部分组成。实验头装在实验头座内。传动系统传递电机的运动，使试验轴按一定转速旋转。加载系统提供试验所需的的

载荷。润滑系统使实验轴承在正常情况下充分润滑进行实验。电气控制系统提供电气和动力保护，控制电机和液压油缸等的动作。计算机记录试验温度和振动信息，监控机器的运行情况。强化是在保持滚动轴承接触疲劳失效机理一致的前提下被实验的轴承上所加的当量动载荷应接近或达到额定动载荷C的一半，以达到缩短试验周期的目的。 实验轴承外圈温度自动显示，试验时间自动累计显示，疲劳剥落自动停机，用工控机将实验结果每隔一定时间将寿命实验通过时间、振动、温度自动打印一份。 主要技术指标： 实验轴承类型：深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承、汽车水泵轴连轴承和汽车轮毂轴承。实验轴承内径：Φ10-60mm 实验轴承数量：2-4套 最大径向载荷：25KN/100KN 最大轴向载荷：50KN 试验轴承转速：1000-10000r/min（有级可调） 供电电源：380v 50hz 三相 功率：约4.5KW 环境温度：5-40 ℃ 四、实验步骤

1.在同一批同型号经检验合格的的产品中随机轴承实验样品在同一批同型号经检验合格的的产品中随机轴承实验样品，每批轴承必须在同一结构的试验机，在相同实验条件下进行试验。 2.在样品内外套圈非基准端面上逐套编号。 3.试验主体组装：试验主体是指主轴，承载体，左右衬套，左右法兰盘，拆卸环，左右锁紧螺母，承载轴承实验轴承等。各零部件要清洗干净。严格按照标准和图样要求组装。 4.在压装轴承时只允许内圈受力，压装后手感检查每套轴承是否旋转灵活。试验主体与机身组装后，用手转动主轴无障碍、无异常。检查各系统（载荷传递、润滑、电气、控制、检测等），使功能正常,安全可靠。 5.采用油润滑实验时，实验轴承外圈温度不允许超过95℃；采用脂润滑时，实验轴承温度不允许超过80℃。 6.寿命试验连续运转，要随时对载荷、转速、油压、振动、噪声、温度等进行监控，每两小时记录一次实验轴承外圈温度，作为实验通过时间的依据。除自动检测外，还要随时用听诊器监听轴承噪音变化，判断轴承运转情况，若有异常情况，立即停机检查处理。 7.试验结束后，有关检测记录、实验报告、实验记录等有关资料保持其原始面目，并妥善保管。试验后典型失效样品送有关部门进行失效分析，其余防锈保存。 五、实验报告

轴承疲劳寿命试验技术发展趋势

轴承疲劳寿命试验技术发展趋势 李兴林,张仰平,张燕辽,曹茂来,李建平 (杭州轴承试验研究中心,浙江　杭州　310022) 摘要:结合国际国内轴承疲劳试验的现状,阐述了强化轴承疲劳寿命试验发展趋势。随着全球经济一体化的发展,轴承寿命快速试验国际化势在必行。 关键词:滚动轴承;疲劳试验; 中图分类号:TH133.3 文献标识码:B 文章编号:1000-3762(2005)02-0042-03 随着人们对轴承研究的不断深入,疲劳寿命及可靠性作为轴承最重要的性能,已引起各轴承生产单位及相关用户的广泛关注。但由于影响疲劳寿命的因素太多再加上轴承疲劳寿命理论仍需完善,进行寿命试验无疑成为评定这项指标的唯一有效途径。 我国轴承寿命试验,相对于SK F、I NA/FAG、T imken、NSK、NT N、K OY O等国外公司起步较晚、规模较小。目前正处于大量积累试验数据的阶段。而对轴承寿命的各种影响因素及轴承失效机理等基础性理论研究尚嫌不足,与世界先进水平仍有较大差距。随着我国加快建设轴承强国的步伐,用户提高对轴承寿命和性能的要求,轴承试验设备和试验方法将不断推陈出新,轴承寿命试验技术发展将呈现十分乐观的前景。 1　标准试验技术现代化 1.1　标准试验技术自动化 40多年来,我国轴承行业一直沿用前苏联50年代的规范用ZS型试验机进行寿命试验,其主要缺点是:试验载荷的加载系统稳定性差,测试手段落后,没有自动监控装置,试验过程中各数据的测试均靠人工完成,通常是“四班三运转”,这样既影响试验结果的准确性,同时又增加工作人员的劳动强度,时间和人力消耗大,远远不适应大量试验工作的需要。新开发的轴承寿命试验机均不同程度地采用自动化技术来解决这一问题。 1.2　标准试验技术智能化 智能化是自动化的进一步发展,可以根据标准,设定转速谱、载荷谱等以满足试验要求,同时试验结果可以用人工智能和专家系统等知识库技术来进行智能化处理,以达到多快好省的要求。 1.3　标准试验技术个性化 基于标准试验的个性化试验是指轴承寿命试验时与标准轴承寿命试验有所“偏离”,以达到某种特定试验条件的特殊试验需要。如在润滑油中加入金属粉末或污染物研究其对轴承寿命的影响。 2　模拟试验技术模块化 20世纪40年代美国就对产品的设计开始采用单因素环境模拟的研制试验与鉴定试验,以检验设计的质量与可靠性。至70年代发展到采用综合环境模拟可靠性试验(CERT)和任务剖面试验。为检验工艺则采用不带设计裕度的验收模拟试验。 随着环境模拟试验技术的发展与成熟,各国政府部门及军兵种相继颁布了一系列的国标、军标,以严格的法规形式来保证产品的质量和可靠性,其中最有代表性的如美国的环境模拟试验军标MI L-ST D-810,可靠性试验军标MI L-ST D-781和空间飞行器试验军标MI L-ST D-1540及其修订版,具体产品型号则根据这些标准与型号的特点制定详细的试验大纲。长期以来环境模拟试验成为保障产品可靠性的主要手段。 模拟试验技术的特点是:模拟真实环境,加上设计裕度,确保试验过关。因此,环境模拟的真实程度和设计裕度的大小便成为两个关键因素。要提高可靠性就必须对环境进行更精确的模拟和加大设计裕度,但这样一来便使难度增大,周期拖长和成本增加。 这种方法的不足之处是对设计和工艺缺陷未 ISS N1000-3762 C N41-1148/TH 轴承 Bearing 　 2005年第2期 2005,N o.2 42-43

简析滚动轴承的疲劳寿命

安昂商城 简析滚动轴承的疲劳寿命 轴承疲劳寿命是指，在一定技术状态下的滚动轴承，在主机的实际使用状态下运转，直至滚动表面发生疲劳剥落而不能满足主机要求时的轴承内，外圈（轴、座圈）相对旋转次数的总值总转数。当轴承转速大致恒定或已成为已知，疲劳寿命可用与总转数相应的运转总小时数来表示，此外，还应注意： 1)、影响滚动轴承疲劳寿命的因素非常多，无法全部加以估计或通过标准试验条件而加以消除，这造成轴承实际疲劳寿命有很大的离散性，因此轴承疲劳寿命的计算与试验是以数理统计学和概率论为基础的。最常用的滚动轴承疲劳寿命的表达参数为额定寿命L10，在ISO推荐标准R281中L10的涵义明确规定如下：“数量上足够多的相同的一批轴承，其额定寿命L10用转数（或在转速不变时用小时数）来表示，改批轴承中有90%在疲劳剥落发生前能达到或超过此转数（或小时数）”。迄今为止，世界各国都遵从上述规定。 在美国等一些国家中，还采用中值寿命的概念。中值寿命Lm是指一批相同轴承的中值寿命，即指其中50%的轴承在疲劳剥落前能够达到或超过的总转数，或在一定转速下的工作小时数。中值寿命Lm，不是一批轴承寿命的算术平均值。一般中值寿命Lm是额定寿命的5倍左右。 2)、额定寿命的概念值使用于数量足够的一批滚动轴承，而不适用于个别滚动轴承。例如有40套6204轴承按其使用条件算的其额寿命为1000h，其实际意义是在这批轴承中大体上可能有90%，即36套的实际运转寿命将超过1000h即出现疲劳，但不能个别地指出究竟是哪只轴承的疲劳寿命将低于1000h。事实上，由于轴承设计、制造、材质以及应用技术的不断进步，一些厂家轴承产品的实际使用寿命大多略高于甚至成倍地高于按标准方法计算出的额定寿命。 3)、对于实际使用中并非由于疲劳失效的轴承，额定疲劳寿命的意义就代表这批滚动轴承在正常发挥其材料潜力时可期望的寿命。因此在大多数情况下，用户在选择滚动轴承时仍先作疲劳寿命计算，再根据实际失效类别进行校核，例如磨损寿命校核，取计算结果中较小值为滚动轴承计算寿命。

影响滚动轴承寿命的原因分析

影响滚动轴承寿命的原因分析 滚动轴承各种故障类型的百分率为润滑与装配占70%，轴承故障20%是由定位或外部因素引起的，10%由于轴承已达到疲劳极限或设计寿命。 滚动轴承故障通常认为主要是由以下一种或几种原因引起的： 1.润滑类型 轴承的润滑有润滑油润滑和润滑脂润滑，润滑脂呈固体或半流体状，流动性较差，适用于低速转动的轴承，托辊用轴承一般用润滑脂润滑，润滑油润滑适用于高速转动的轴承，但需要经常供油，密封要求较严，油润滑对轴承能起到冷却作用。 2.轴承内缺少润滑脂 所用润滑脂种类不符合要求，润滑脂中落入异物而污染，是引起轴承发热的主要原因，只要严格按照要求为轴承加润滑脂即可。 3.轴承内润滑脂过多 托辊在装配时，轴承的空隙、密封圈的空隙等均不能加满润滑脂。日本几个输送机公司加润滑脂的量如下： （1）部机械工业（株）的托辊 图1 （2）富士输送机（株）的托辊

图2 （3）普利斯通公司设计由旭精工（株）制造的托辊 图3 由以上可见托辊轴承处的充油量应为其空隙的40%左右为宜。 4.外界环境温度的影响 在夏季或设备本身位于热源附近，其温度超过轴承的工作温度，轴承则容易发热，此时可采取降温、加速散热等措施。 5.轴承游隙过小 由于制造或安装时过盈量过大等原因造成轴承径向游隙过小，从而引起轴承的滚动体与滑道的摩擦发热。因此轴承要保证一定的间隙，一般此值为轴承内径尺寸的1/2000至1/1000之间（托辊用轴承为大游隙轴承），且在安装时选择适当的过盈量。 6.设备振动

设备振动引起轴承发热，应采取措施消除振动。 7.轴承内圈转动 轴承内圈与轴径配合不合理，对尺寸较小的轴径可采用先堆焊后车削的方法使之达到配合尺寸；对大型的旋转轴就要采取刷镀、喷涂等方法进行处理。 8.轴承外圈转动 （1）对于小型整体式轴承座，如电机端盖上的轴承座，可用羊冲在轴承座内圆面上冲出数个麻点，越多越好，再重新装配可有效的防止外圈转动。 （2）对于较大的上、下分离型的轴承座，可采用压间隙法，再垫以适当厚度的铜皮解决。如图4所示，假如图中轴承外圈转动，将轴承上盖拆下，在上下 盖结合面a 、b 处，轴承顶圆c 处分别放上直径为φ5mm 左右的铅丝(可用细铅丝拧成几股)，用正常扭矩将上盖用螺栓拧紧；再拆下上盖，取出a 、b 、c 三处被压扁的铅丝，用0～25mm 千分尺分别测出a 、b 、c 三点铅丝的厚度Ha 、Hb 、Hc ，那么在轴承顶圆与轴承上盖之间所垫铜皮厚度为：2/)(b a c H H H H +-=。要注意铜皮宽度应略窄于轴承宽度，长度约为轴承外圆周长的l ／4，如此可有效防止轴承外圈转动。 图4 轴承座压间隙法

滚动轴承疲劳寿命试验台的设计

滚动轴承疲劳寿命试验台的设计 第1章绪论 1.1课题研究的目的和意义 滚动轴承是机器运转中重要的零部件，是旋转结构中的重要组成部分之一，具有承受 载荷和传递动运动的作用。可是，滚动轴承是机器运转时主要故障来源之一，有数据结果分析表明：旋转机器中有35%的故障都与轴承的失效相关，轴承能够使用多久和可靠性的大小直接影响到机器系统的整体性能。为此在对轴承的加速老化试验和加速寿命试验，对于研究轴承的故障演变规律和失效原理有着很重要的意义。 在20世纪前期，Lundberg和Palmgren对5210的滚动轴承做了很多 试验，根据1400 多套滚子轴承、球轴承的寿命试验结果，在Weibull分布理论的基础上，通过研究得到了寿命与负载的方程式，称为L-P公式。伴随我国轴承 制造技术的不断发展，轴承的几何结构和制造精度得到了相当高的提升和改进。目前，在市场上有几百种不一样型号的滚动轴承。现在的5210轴 承钢的材料和制造精度比以前的要好，而且现在在材料的选择上已近不局限于轴承钢。现在生产轴承的原料包括合金钢，陶瓷，轴承钢和塑料等。为此，为了评估新材料的处理工艺，新材料和新几何结构的滚动轴承的磨损寿命，还得对滚动轴承做疲劳寿命试验。另外由于加工技术的提高和材料科学的发展，使用时润滑条件的改善，轴承能够使用的时间越来越长。

来自工业和武器等方面的需求也助推了滚动轴承箱相当好的方向发展。比如发电设备，排水设备等要求轴承工作时间连续不间断的十几二十几的小时不间断的无故障运行10000-20000个小时，折算一下相当于与连续工作11-22年并且中间没有出现任何故障，即使是电动工具、一般机械和家用 电器等对寿命的要求相对较低的使用场景也要求轴承无故障的间断或不 间断的工作4000-8000小时。因此，在很多情况下，研究轴承的寿命必须利用加速疲劳寿命试验方法来获得轴承在高应力的疲劳寿命，并且通过加速实验的结果来估计不一样应力水平下的疲劳寿命，以减少试验时的成本和时间。 1 1.2 国内疲劳试验台的现状 国内最早的疲劳寿命试验平台产品都是从前苏联引进，采用剖分式试验主体，在国内称之为第一种机型。经过改造，在我国重要的轴承试验台生产厂先后制造出了名为ZS系列的轴承寿命试验台，以满足当下我国轴承生产公司对轴承使用时间的要求，以此，同时为刚刚开始不久的我国轴承疲劳寿命试验累积了一定的试验参考依据。 第一个试验台机型结构包括径向加载油缸、轴、中承载体、2个端承 载体和试验主轴。试验台的主要结构拼接后安装在主体被剖分了的底座内，试验主轴由联轴器和传动主轴连接，传动主轴的动力经过带轮靠电机带动变速传动。竖向和横向的施加载荷的油缸依次同手动加压缸结合，利用扭转促使手动加压缸活塞得到不一样的压力。这种试验台在我国使用比较广泛，为轴承制造业的进步发挥了很大的作用。这种试验台的优点在于：

轧钢机轴承寿命的提高

轧机轴承寿命的提高 一、轧机轴承特点 滚子与滚道为线接触或修下线接触，径向承载能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷。 摩擦系数小，适合高速，极限转速接近深沟球轴承。 可轴向移动，能适应因热膨胀或安装误差引起的轴与外壳相对位置的变化，可作自由端支承 使用。 对轴或座孔的加工要求较高，轴承安装后外圈轴线相对偏斜要严加控制，以免造成接触应力 集中。 内圈或外圈可分离，便于安装和拆卸。 钢板冲压保持架、对高速轴承或要求运转平稳的轴承，则用实体保持架。根据使用场合和用户要求，也可设计和提供带玻璃纤维增强塑料制保持架。 二轧机轴承的保养、检修和异常处理 为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能，须保养、检修、以求防事故于未然，确保运转的可靠性，提高生产性、经济性。 保养最好相应机械运转条件的作业标准，定期进行。内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸的检查。 作为运转中的检修事项，有轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等等。 三影响轧机轴承寿命的因素及其控制 1 影响轴承寿命的材料因素 滚动轴承的早期失效形式，主要有破裂、塑性变形、磨损、腐蚀和疲劳，在正常条件下主要是接触疲劳。轴承零件的失效除了服役条件之外，主要受钢的硬度、强度、韧性、耐磨性、抗蚀性和内应力状态制约。影响这些性能和状态的主要内在因素有如下几项。 1．1淬火钢中的马氏体 高碳铬钢原始组织为粒状珠光体时，在淬火低温回火状态下，淬火马氏体含碳量，明显影响钢

的力学性能。强度、韧性在0.5％左右，接触疲劳寿命在0.55％左右，抗压溃能力在0.42％左右，当GCr15钢淬火马氏体含碳量为0.5％~0.56％时，可以获得抗失效能力最强的综合力 学性能。 应该指出，在这种情况下获得的马氏体是隐晶马氏体，测得的含碳量是平均含碳量。实际 上，马氏体中的含碳量在微区内是不均匀的，靠近碳化物周围的碳浓度高于远离碳化物原铁素体部分，因而它们开始发生马氏体转变的温度不同，从而抑制了马氏体晶粒的长大和显微形态的显示而成为隐晶马氏体。 它可避免高碳钢淬火时易出现的显微裂纹，而且其亚结构为强度与韧性均高的位错型板条 状马氏体。因此，只有当高碳钢淬火时获得中碳隐晶马氏体时轴承零件才可能获得抗失效能力最佳的基体。 1．2淬火钢中的残留奥氏体 高碳铬钢经正常淬火后，可含有8％~20％Ar（残留奥氏体）。轴承零件中的Ar有利也有弊，为了兴利除弊，Ar含量应适当。由于Ar量主要与淬火加热奥氏体化条件有关，它的多少又会影响淬火马氏体的含碳量和未溶碳化物的数量，较难正确反映Ar量对力学性能的影响。为此，固定奥氏条件，利用奥氏体体化热稳定化处理工艺，以获得不同Ar量，在此研究了淬火低温回火后Ar含量对GCr15钢硬度和接触疲劳寿命的影响。随着奥氏体含量的增多，硬度和接触疲劳寿命均随之而增加，达到峰值后又随之而降低，但其峰值的Ar含量不同，硬度峰值出现在17％Ar左右，而接触疲劳寿命峰值出现在9％左右。当试验载荷减小时，因Ar量增多对接触疲劳寿命的影响减小。这是由于当Ar量不多时对强度降低的影响不大，而增韧的作用则比较明显。原因是载荷较小时，Ar发生少量变形，既消减了应力峰，又使已变形的Ar加工强化和发生应力应变诱发马氏体相变而强化。但如载荷大时，Ar较大的塑性变形与基体会局部产生应力集中而破裂，从而使寿命降低。应该指出，Ar的有利作用必须是在Ar稳定状态之下，如果自发转变为马氏体，将使钢的韧性急剧降低而脆化。

轴承寿命计算

滚动轴承寿命计算辅导 一、基本概念： ㈠、滚动轴承主要失效形式及设计准则： 1、疲劳点蚀失效：是指滚动轴承的滚动体或内外圈上出现的点蚀 斑点。 设计准则：防止产生疲劳点蚀失效需进行寿命计算。 L h≧〔L h〕 2、塑性变形失效：是指内外圈或滚动体产生过量的塑性变形。 设计准则：防止产生塑性变形失效需进行静负荷计算。 P O≦〔P O〕 3、磨损失效：是指内外圈或滚动体的过量磨损。 设计准则：防止产生磨损失效需限制转速。 nmax≦nlim ㈡、滚动轴承寿命计算中的基本概念： 1、滚动轴承寿命： 是指滚动轴承内外圈或滚动体在发生第一个疲劳点蚀前总转动次数或总工作时间。 注：滚动轴承寿命是相当离散的，即同一批生产出的同类滚动轴承，其寿命相差很大。 2、可靠度R： 由于滚动轴承寿命的离散性，需对生产的滚动轴承的进行抽样试验，以检验滚动轴承的合格率。

设抽样试验件数为N T，在特定的载荷下进行加载试验。经过一个特定的时间（转次L或时间L H）后，其中有Nf件发生点蚀。滚动轴承的可靠度R： R=× 注：滚动轴承的可靠度与试验中所加的载荷和试验时间有关。 国标规定： ①、滚动轴承试验载荷C： 对向心类和角接触类滚动轴承的试验载荷是纯径向载荷。 C=Cr(Fr) 对仅能承受轴向载荷的推力轴承的试验载荷是纯轴向载荷。 C=Ca(Fa) ②、试验时间：L=106转次。 ③、在试验载荷为C，试验时间为L=106转次时，滚动轴承的 可靠度R≧90%时，滚动轴承合格。 3、基本额定寿命L或Lh： 滚动轴承的额定寿命是指滚动轴承在可靠度R=90%，试验载荷为C时的寿命，即是试验时间106转次。L=106转次。 4、基本额定动载荷C： 滚动轴承的额定动负荷C是指在可靠度R=90%，试验时间为106转次时轴承所能承受的最大载荷，既是滚动轴承的试验载荷。 注：各类滚动轴承的额定动负荷C可查机械设计手册确定。

滚动轴承地寿命计算

滚动轴承的寿命计算 一、基本额定寿命和基本额定动载荷 1、基本额定寿命L10 轴承寿命：单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定转速下的工作小时数称轴承寿命。由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相同,同一批轴承在同样的工作条件下，各个轴承的寿命有很大的离散性，所以，用数理统计的办法来处理。 基本额定寿命L10——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数（以106为单位）或一定转速下的工作时数。（失效概率10%）。 2、基本额定动载荷C 轴承的基本额定寿命L10=1（106转）时，轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷C。在基本额定动载荷作用下，轴承可以转106转而不发生点蚀失效的可靠度为90%。 基本额定动载荷C （1）向心轴承的C是纯径向载荷； （2）推力轴承的C是纯轴向载荷； （3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的C是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。 二、滚动轴承的当量动载荷P 定义：将实际载荷转换为作用效果相当并与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的假想载荷，该假想载荷称为当量动载荷P，在当量动载荷P作用下的轴承寿命与实际联合载荷作用下的轴承寿命相同。 1．对只能承受径向载荷R的轴承（N、滚针轴承）P=F r 2．对只能承受轴向载荷A的轴承（推力球（5）和推力滚子（8））P= F a 3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r+Y F a X——径向载荷系数，Y——轴向载荷系数，X、Y——见下表。 径向动载荷系数X和轴向动载荷系数

表12－3 考虑冲击、振动等动载荷的影响，使轴承寿命降低，引入载荷系数fp—见下表。载荷系数fp 表12－4

疲劳寿命试验报告OTY.doc

离合器分离轴承 疲劳寿命试验报告 （2016）试验第012号 产品名称：离合器分离轴承产品型号：50RCTS3502 产品件号：491Q-1602060 试验类型：寿命质量考核 哈尔滨天烨轴承有限公司 2016年12 月18 日

哈尔滨天烨轴承有限公司产品开发部 离合器轴承寿命试验报告共2页第2页 7 试验结果 该分离轴承经过100万次分离、结合试验后，各零部件无任何损坏，轴承总成工作正常。 8 试验结论 根据JB/T5312-2001《汽车离合器分离轴承及其单元》的规定，离合器分离轴承动态分离耐久性试验达到100万次为合格品，该分离轴承与原车离合器进行配套试验，经过100万次分离、结合试验后没有任何损坏，旋转灵活、无异响。证明该轴承满足使用要求。 9试验时间 2016年11月25日至2016年12月17日 10试验地点 本公司轴承寿命试验区 11试验参加人员 姜利涛陈庆峰张学涛 编制张学涛审核陈庆峰

哈尔滨天烨轴承有限公司产品开发部 离合器轴承寿命试验报告共2页第1页 离合器分离轴承寿命试验报告 1试验报告 任务单号：LHQ—012/2007 2试验目的 对本公司生产的50RCTS3502自调心离合器分离轴承进行寿命试验。 3试验对象 本公司成品库里的50RCTS3502自调心离合器分离轴承任抽2套中的第2套。4试验项目 离合器分离轴承寿命试验。 5试验方法及实验条件 5.1评价依据标准 现参考我国JB/T5312-2001《汽车离合器分离轴承及其单元》 5.2试验设备 本公司2014年自制的TY-03-04离合器分离轴承耐久性试验台。 5.3试验条件 与原车离合器总成配套进行动态分离耐久性试验。 主轴转速：3000r/min 分离频率：70次/min 分离行程：7.5mm 试验区温度：100℃±5℃ 试验总次数： 100万次 6试验过程 试验从2016年11月25日开始。每20万次停机对实验轴承检查一次。 直至1001500次试验结束。

轴承寿命的计算

轴承寿命的计算方式 一、轴承寿命的基本概念 根据最新的滚动轴承疲劳寿命理论，一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承，只要其承受的负荷足够轻松（不大于该轴承相应的某个持久性极限负荷值），则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。因此，只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大，绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承，轴承的润滑充分而又恰到好处，润滑剂绝对纯正而无杂质，并且不会老化变质……，则这个轴承将会无限期地运转下去。 这个理论的重大意义不仅在于它提供了一个比ISO寿命方程更为可靠的预测现代轴承寿命的工具，而且在于它展示了所有滚动轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力，并展示了开发这种潜力的途径，因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。 但是，轴承的无限只有在实验室的条件下才有可能“实现”，而这样的条件对于在一定工况下现场使用的轴承来说，既难办到也太昂贵。 现场使用轴承，其工作负荷往往大于其相应的疲劳持久性极限负荷，在工作到一定的期限后，或晚或早总会由于本身材料达致电疲劳极限，产生疲劳剥落而无法继续使用。即使某些轴承的工作负荷低于其相应的持久性极限负荷，也会由于难以根绝的轴承污染问题而发生磨损失效。总之，现场使用中的轴承或多或少总不能充分具备上述实验室所具备的那些条件，而其中任一条件稍有不足，都会缩短轴承的可用期限，这就产生了轴承的寿命问题。 一般地说，滚动轴承的寿命是指滚动轴承在实际的服务条件下（包括工作条件、环境条件和维护和保养条件等），能持续保持满足主动要求的工作性能和工作精度的特长服务期限。 二、可计算的轴承寿命类别 滚动轴承的失效形式多种多样，但其中多数失效形式迄今尚无可用的寿命计算方法，只有疲劳寿命、磨损寿命、润滑寿命和微动寿命可以通过计算的方法定量地加以评估。 1、疲劳寿命在润滑充分而其他使用条件正常的情况下，滚动轴承常因疲劳剥落而失效，其期限疲劳寿命可以样本查得有关数据，按规定的公式和计算程序以一定的可靠性计算出来。 2、磨损寿命机床主轴承取大直径以保证其高刚度，所配轴承的尺寸相应也大，在其远末达到疲劳极限之前，常因磨损而丧失要精度以致无法继续使用，对这类轴承必须用磨损寿命来徇其可能性的服务期限。实际上，现场使用的轴承大多因过度磨损而失效，所以也必须考虑磨损寿命问题。

轴承寿命试验

轴承寿命试验 关键词:高低温试验箱高低温交变试验箱高低温交变箱高低温交变湿热试验箱高低温湿热试验箱恒温恒湿箱恒温恒湿试验箱振动台 文章来自宇辉仪器https://www.wendangku.net/doc/e46062502.html,/ 随着人们对轴承研究的不断深入，疲劳寿命及其可靠性作为轴承最重要的性能，已引起各轴承生产单位及相关用户的广泛关注。但由于影响其疲劳寿命的因素太多再加上轴承疲劳寿命 随着人们对轴承研究的不断深入，疲劳寿命及其可靠性作为轴承最重要的性能，已引起各轴承生产单位及相关用户的广泛关注。但由于影响其疲劳寿命的因素太多再加上轴承疲劳寿命理论仍需完善，进行寿命试验无疑成为评定这项指标的唯一有效途径。低载荷、高转速的常规寿命试验方法费时费力而且试验结果的可靠性差，而先进的轴承疲劳寿命强化试验机及试验方法的使用在我国才刚刚起步，应用范围有待进一步扩大。如何加强寿命试验技术的交流与合作，促进轴承疲劳寿命快速试验技术的发展，推广轴承疲劳寿命快速试验技术的应用，是今后很长一个时期内轴承行业面临的问题。 国内轴承寿命试验技术现状 我国轴承寿命试验工作，相对于SKF、INA/FAG、Timken、NSK、NTN、KOYO等国外轴承公司而言起步较晚、规模较小。目前已在洛阳轴承研究所、杭州轴承试验研究中心等单位建立了各自的轴承寿命及可靠性和性能试验基地，承担了我国轴承行业的轴承寿命及可靠性和性能试验工作。当前正处于大量积累试验数据的阶段，以便在未来的适当时机，正式提出国产轴承寿命计算各修正系数的推荐值。 从上世纪80年代中期开始，各轴承科研及生产单位，先后自主开发和引进了国外轴承公司的一些新型轴承测试设备，填补了国内某些轴承测试领域的空白。如杭州轴承试验研究中心以联合国援助资金高价从美国引进了B型轴承寿命强化试验机。在引进、消化和吸收的基础上，自主创新成功研发了ABLT型系列轴承寿命强化试验机，这对促进我国轴承寿命和性能试验技术的提高起到了一定的作用。 但是，目前大部分设备还属于模拟或功能试验的范畴，其试验内容与结果有局限性。而对轴承寿命的各种影响因素及轴承失效机理等基础性理论研究尚嫌不足，与世界先进水平仍有较大差距。随着我国加快建设轴承强国的步伐，用户提高对轴承寿命和性能的要求，轴承试验设备和试验方法将不断推陈出新，轴承寿命试验技术发展将呈现十分乐观的前景。 正确认识模拟试验的作用 随着科技的迅猛发展，轴承寿命试验标准及其理论也与时俱进，并呈现出自动化、

02-DIN 281 轴承疲劳寿命预测值与试验数据的比较

DIN 281 轴承疲劳寿命预测值与试验数据的比较 作者：Michael Kotzalas, Gerald Fox

摘要 随着近年来滚子轴承的技术进步，业内掀起了一股重新评定轴承寿命预测值算法的浪潮。其意义对于风电齿轮箱行业尤为重要，在该行业对轴承的计算寿命 L10的标准要求是 20 年。现在世界上有许多预测轴承寿命的公式或方法，但这些不同的方法所提供的预测值差别也很大。为了建立一种先进的、公认的预测轴承寿命L10的方法，使之成为统一依据，德国工业规范（DIN）已经建立了一种算法标准, 它假设了典型的轴承的设计、制造工艺以及预期的失效模式损坏机理。该标准通过各成员公司的公开的试验结果来验证，或与这些公司的预测算法进行比较验证。 为了进一步地思考 DIN 算法的有效性，正确地预测滚子轴承的疲劳寿命，本文将来自六家顶级制造厂、包括铁姆肯公司在内的标准的产品——圆锥滚子轴承（TRB）的试验结果，与DIN和铁姆肯公司的预测算法进行了比较。所选择的试验数据包括了当今试验程序中的不同操作条件、油膜厚度、装配偏差（不对中）、负荷差别和滚道座圈表面碎屑压痕状况。调查的结果显示：轴承制造厂的专有技术算法——本例中的铁姆肯公司专有技术算法——更加精确地预测到了他们的产品的实际性能。事实上，对于低负荷，以 DIN 算法预测的疲劳寿命趋于偏高，对于含有碎屑污染的工况下预测值则趋于偏低。 2

3 轴承疲劳试验 本文的轴承疲劳寿命试验结果是从作者的实验室收集到的。试验仅采用了标准的产品或现有的圆锥滚子轴承（TRB ），在科学地控制的工况下的轴承试验结果与轴承用户使用结果是不相关的。选择的试验涉及了来自六家顶级制造厂、包括铁姆肯公司在内的轴承，和不同的工况。总体上不同的工况包括油膜的厚薄、轴承的不对中、载荷的大小和滚道表面的碎屑压痕状况。 所有的试验都是在作者的实验室内进行的，采用的是 first-in-four 方法案，见图1。该试验方案中，中心轴承承受的径向负荷来自液压汽缸，而端部轴承的负荷则通过轴与轴承座产生。当其中一个轴承出现有6 mm2（0.01平方英寸）面积裂纹时，试验就会停止。此时，其余三个轴承试验也会暂停，得到该四个轴承的样品 L 15.91 寿命。 前言 当今，滚子轴承技术巳经有了长足的进步。通过清洁度更高的钢材的使用、新的表面光洁度和金相技术、以及耐磨损涂层料的应用，上述进步已经在设计和制造中可以见到。另外，在滚子轴承性能的理念和模型化方面也有进步。计算机的使用，提高和完善了对轴承分析的水平，过去不可能做到的事情，现在己经是标准的实践方法。例如，在预测轴承性能的领域中当今已经开展了大量的研究活动［1-7］。这对于许多条件苛刻的和高度复杂的应用场合的意义变得特别重要。例如，对于风力透平齿轮箱行业，20 年的轴承计算寿命 L 10 是一种标准的要求。 在与当今轴承分析中所有研究中活动有关的一个至关重要的问题是：为了预测轴承疲劳寿命，已经形成了许多的专有技术方法。但这些方法变化太大，使工程师们为选用轴承而犯难，因为，看上去完全相同的轴承, 但根据其所用的方法，居然会得出截然不同的、预测的寿命。 为了建立一种先进的、公认的预测轴承寿命 L 10 的方法中，并使之成为统一的依据，德国工业规范（DIN ）［5和6］已经建立了一种算法标准, 它假设典型的轴承的设计、制造工艺以及预期的损坏机理制造工艺以及预期的失效模式。如同任何标准化活动一样，该标准的有效性仅通过各成员公司公开试验结果或比较他们的预测算法来进行验证。由于在新的美国齿轮制造商协会（AGMA ）风力透平齿轮箱标准6006［8］里，使用 DIN 281.4 标准作为轴承寿命选用的预测标准，因此，需要通过与轴承疲劳试验数据相比，来对该标准的准确性进行调查，这就是本文的目的。 图1 轴承试验设置