技术应用前沿
轴承的承载能力和寿命
2016-04-22 16:00:40

轴承的承载能力和寿命 舍弗勒公司在1997年引入了 “ 修正额定寿命的扩展计算 ”。此方法在DIN ISO 281附录1中第一次被标准化,并且自2007年已成为国际标准ISO 281的组成部分。 作为国际标准化的部分工作,寿命修正参数aDIN被重新命名为aISO,但在计算方法中没有任何改变。 疲劳理论 与ISO 281一致,额定寿命计算的依据是常用来计算最终额定寿命的Lundberg和Palmgren疲劳理论。 不过,在良好的运转工况下,现代高品质的轴承能够大大超出计算的基本额定寿命。Ioannides和Harris进一步提出了滚动接触理论的疲劳模型,展了Lundberg/Palmgren理论,从而更好地描述了现代轴承的性能。 此 “ 修正额定寿命的扩展计算 ” 方法考虑了下列影响因素: ■轴承载荷 ■材料疲劳极限 ■润滑剂隔开接触表面的程度 ■润滑的清洁度 ■润滑剂中的添加剂 ■轴承内部载荷分布与摩擦状况。 这些影响因素,尤其是与污染相关的因素都极其复杂。要对其进行精确评估,需要有足够的经验。 最后,Schaeffler Group Industrial工程技术服务可提供进一步的建议。

滚动轴承尺寸 所需滚动轴承的尺寸与下列要求有关: ■额定寿命 ■承载能力 ■运转可靠性。 动态承载能力和寿命 采用基本额定动载荷描述动态承载能力。基本额定动载荷的依据是DIN ISO 281。 滚动轴承的基本额定动载荷与现行标准及以前出版的FAG和INA样本保持一致。 材料的疲劳特性决定了滚动轴承的动态承载能力。 动态承载能力通过基本额定动载荷和基本额定寿命进行描述。 疲劳寿命取决于: ■载荷 ■运转速度 ■第一次出现失效的统计概率。 对于运转的滚动轴承,基本额定动载荷C是指: ■对于向心轴承为一恒定的径向载荷Cr ■对于推力轴承为一恒定的作用在轴承中心的轴向载荷Ca。 基本额定动载荷C是指大小和方向都恒定的载荷,在此载荷作用 下,一大批相同轴承能够达到基本额定寿命一百万转。

承载能力和寿命 额定寿命计算 计算额定寿命的方法有: ■基本额定寿命L 10和L 10h依照ISO 281, ■修正额定寿命Lna依照DIN ISO 281:1990 ( 不再是ISO 281的组成部分 ) ■扩展的修正额定寿命Lnm依照ISO 281。 基本额定寿命 基本额定寿命L10和L10h由下式计算: L10 106转基本额定寿命以百万转为单位,是指一大批相同轴承中有90%在首次出现疲劳前达到或超过的寿命 L10h h 基本额定寿命与L10定义相同,单位为小时C N基本额定动载荷P N 向心和推力轴承的当量动载荷 p – 寿命指数; 滚子轴承:p=10/3 球轴承:p=3 n min–1 运转速度。 当量动载荷 当量动载荷P是一个计算值。其大小和方向恒定;对向心轴承为 径向载荷,对推力轴承为轴向载荷。 在载荷P作用下的轴承额定寿命与在实际工作中联合载荷作用下 的轴承额定寿命相同。

P=X.Fr+Y.Fa P           N 轴承当量动载荷 Fr          N 径向动载荷 Fa         N 轴向动载荷 X          – 径向系数

Y          – 轴向系数这种计算方法不能用于向心滚针轴承、推力滚针轴承和推力圆柱 滚子轴承。这些轴承不允许承受联合载荷。