軸承的壽命與故障 (滾動軸承的壽命基本概念 )

軸承的壽命與故障

    軸承的壽命與故障：

    壽命分類：疲勞壽命、磨損壽命、故障壽命、使用壽命，。

    1、疲勞壽命：軸承主要運(yùn)動件的材質(zhì)達(dá)到極限，造成軸承失效之前的累計時間。

    1)額定動荷：壽命為10000轉(zhuǎn)時，軸承能承受的負(fù)荷。

    2)當(dāng)量動負(fù)荷：指軸承的實際負(fù)荷按照確定動負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換了的假定負(fù)荷，

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《軸承的壽命與故障》(.unjs)。

    2、磨損壽命：軸承由于正常磨耗，游隙增大到規(guī)定限度之前的累計工作時間。就當(dāng)今軸承工業(yè)水平而言，應(yīng)磨損壽命，但實際上牽引電動機(jī)恰恰相反。進(jìn)口泵 閥門

    3、故障壽命：軸承發(fā)生故障，喪失工作能力之前的累計工作時間。

    4、使用壽命：是上述三種壽命泛指性提法，在理論上它是指軸承的疲勞壽命，在正常使用條件表現(xiàn)為軸承磨損壽命，在條件不正常，制造沒什么缺陷時，代表故障壽命。

滾動軸承的壽命基本概念

    根據(jù)最新的滾動軸承疲勞壽命理論，一只設(shè)計優(yōu)秀、材質(zhì)卓越、制造精良而且安裝正確的軸承，只要其承受的負(fù)荷足夠輕松(不大于該軸承相應(yīng)的某個持久性極限負(fù)荷值)，則這個軸承的材料將永遠(yuǎn)不會產(chǎn)生疲勞損壞，。因此，只要軸承的工作環(huán)境溫度適宜而且變化幅度不大，絕對無固體塵埃、有害氣體和水分侵入軸承，軸承的潤滑充分而又恰到好處，潤滑劑絕對純正而無雜質(zhì)，并且不會老化變質(zhì)……，則這個軸承將會無限期地運(yùn)轉(zhuǎn)下去。

    這個理論的重大意義不僅在于它提供了一個比ISO壽命方程更為可靠的預(yù)測現(xiàn)代軸承壽命的工具，而且在于它展示了所有滾動軸承的疲勞壽命都有著可觀的開發(fā)潛力，并展示了開發(fā)這種潛力的途徑，因而對軸承產(chǎn)品的開發(fā)、質(zhì)量管理和應(yīng)用技術(shù)有著深遠(yuǎn)的影響。

    但是，軸承的無限只有在實驗室的條件下才有可能“實現(xiàn)”，而這樣的條件對于在一定工況下現(xiàn)場使用的軸承來說，既難辦到也太昂貴。

    現(xiàn)場使用軸承，其工作負(fù)荷往往大于其相應(yīng)的疲勞持久性極限負(fù)荷，在工作到一定的期限后，或晚或早總會由于本身材料達(dá)致電疲勞極限，產(chǎn)生疲勞剝落而無法繼續(xù)使用。即使某些軸承的工作負(fù)荷低于其相應(yīng)的持久性極限負(fù)荷，也會由于難以根絕的軸承污染問題而發(fā)生磨損失效?？傊?，現(xiàn)場使用中的軸承或多或少總不能充分具備上述實驗室所具備的那些條件，而其中任一條件稍有不足，都會縮短軸承的可用期限，這就產(chǎn)生了軸承的壽命問題。

    一般地說，滾動軸承的壽命是指滾動軸承在實際的服務(wù)條件下(包括工作條件、環(huán)境條件和維護(hù)和保養(yǎng)條件等)，能持續(xù)保持滿足主動要求的工作性能和工作精度的特長服務(wù)期限。

    可計算的軸承壽命類別滾動軸承的失效形式多種多樣，但其中多數(shù)失效形式迄今尚無可用的壽命計算方法，只有疲勞壽命、磨損壽命、潤滑壽命和微動壽命可以通過計算的方法定量地加以評估。1、疲勞壽命在潤滑充分而其他使用條件正常的情況下，滾動軸承常因疲勞剝落而失效，其期限疲勞壽命可以樣本查得有關(guān)數(shù)據(jù)，按規(guī)定的公式和計算程序以一定的可靠性計算出來。2、磨損壽命機(jī)床主軸承取大直徑以保證其高剛度，所配軸承的尺寸相應(yīng)也大，在其遠(yuǎn)末達(dá)到疲勞極限之前，常因磨損而喪失要精度以致無法繼續(xù)使用，對這類軸承必須用磨損壽命來徇其可能性的服務(wù)期限。實際上，{HotTag}現(xiàn)場使用的軸承大多因過度磨損而失效，所以也必須考慮磨損壽命問題。3、潤滑壽命主要對于雙面帶密封的脂潤滑軸承，一次填脂以后不再補(bǔ)充加脂，此時軸承有壽命便取決于滾脂的使用壽命。4、微動磨蝕壽命絞車、懸臂式起微型重機(jī)和齒輪變速箱以及汽車離合器等機(jī)構(gòu)中的軸承，在其非運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下受到振動負(fù)荷所產(chǎn)生的微動磨蝕損傷，

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《滾動軸承的壽命基本概念》(.unjs)。往往會發(fā)展成軸承失效的主導(dǎo)原因，對這類機(jī)構(gòu)中的軸承，有時需要計算其微動磨蝕壽命?，F(xiàn)將此四種壽命類別及其計算方法分別加以介紹。

    滾動軸承的疲勞壽命1、軸承疲勞壽命的基本概念一般意義的軸承疲勞壽命是指一定技術(shù)狀態(tài)下(結(jié)構(gòu)、工藝狀態(tài)、配合、安裝、游隙和潤滑狀態(tài)等)的滾動軸承，在主機(jī)的實際使用狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，直至滾動表面發(fā)生疲勞而不能滿足主機(jī)要求時的軸承內(nèi)、外圈(軸、座圈)相對旋轉(zhuǎn)次數(shù)的總值——總轉(zhuǎn)數(shù)。當(dāng)軸承轉(zhuǎn)更大致恒定或為已知，疲勞壽命可用與總轉(zhuǎn)數(shù)相應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)總小時數(shù)來表示，此外，還應(yīng)注意：1、影響軸承疲勞壽命的因素非常多，無法全部加以估計或通過標(biāo)準(zhǔn)試驗條件而加以消除，這造成軸承實際疲勞壽命有很大的離散性，因此軸承疲勞壽命的表達(dá)參數(shù)為額定壽命L10,在ISO推薦標(biāo)準(zhǔn)R281中對L10的涵義明確規(guī)定如下：“數(shù)量上足夠多的相同的一批軸承，其額定壽命L10用轉(zhuǎn)數(shù)(或在轉(zhuǎn)速不變時用小時數(shù)來表示，該批軸承中有90%在疲勞剝落發(fā)生前能達(dá)到或超過此轉(zhuǎn)數(shù) (或小時數(shù))”。迄今為止，世界各國都遵從上述規(guī)定。

    在美國等一些國家中，還用用中值壽命的概念。中值壽命LM是指一批相同軸承的中值壽命，即指其中50%的軸承在疲勞剝落前能夠達(dá)到或超過總轉(zhuǎn)數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)速下的工作不時數(shù)，中值壽命LM不是一批軸承壽命的算術(shù)平均值。一般中值壽命LM是額定壽命的5倍左右。2、額定壽命的概念只適用于數(shù)量足夠的一批軸承，而不適用于個別軸承。例如有40套6204軸承按其使用條算得其額定壽命為1000h而不致發(fā)生疲勞破壞，其余的4套則可能不到1000h即出現(xiàn)疲勞失效的軸承，額定疲勞壽命的意義就代表這批軸承在正常發(fā)揮其材料潛力時可期望的壽命。因此在大多數(shù)情況下，用戶在選擇軸承時仍先作疲勞壽命計算，再根據(jù)實際失效類別進(jìn)行校核，例如磨損壽命校核，取計算結(jié)果中的較小值為軸承計算壽命。

    二、軸承疲勞壽命的估計方法軸承疲勞壽命的估計方法有計算方法和試驗湛支兩種。按規(guī)定公式和計算規(guī)則計算出來的軸承疲勞壽命作為計算疲勞壽命，所算出總轉(zhuǎn)數(shù)值規(guī)定為內(nèi)圈或軸圈轉(zhuǎn)動(此時外圈或座圈為固定)時的總轉(zhuǎn)數(shù)值。按照我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(ZQ 12-94)滾動軸承疲勞壽命試驗規(guī)程)，在使用性能上能滿足為一方法所規(guī)定各項要求的試驗機(jī)，對一批軸承進(jìn)行抽樣疲勞壽命試驗，從試驗數(shù)據(jù)處理中得到的實際試驗壽命，即為被試軸承所代表的該批軸承的疲勞試驗壽命。

    滾動軸承疲勞壽命試驗裨上是充分的潤滑最大限度地抑制滾動軸承的磨損因素，采用強(qiáng)化的負(fù)荷與轉(zhuǎn)速以突出軸承疲勞因素的一種強(qiáng)化的疲勞壽命試驗方法。軸承疲勞壽命的計算法和疲勞壽命試驗是相輔相成的，二者所得的結(jié)果有足夠的對應(yīng)性。事實上，如對每一個特定的使用場合，都抽取足夠數(shù)量的軸承進(jìn)行壽命試驗，以驗證所選軸承是否合適，這在經(jīng)濟(jì)上、時間上和勞動量上都是十分浩大的，所以軸承壽命的試驗方法只是在十分必要或重要的情況下才使用，在絕大多數(shù)情況下，采用標(biāo)準(zhǔn)的壽命計算方法來估計軸承的使用壽命，有著足夠程度的可依賴性。