額定載荷和壽命-軸承動(dòng)載荷和壽命

基本額定動(dòng)載荷C用于計(jì)算在動(dòng)態(tài)應(yīng)力下的軸承，即一個(gè)在受載狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承。該數(shù)

值表示依據(jù)ISO281:1990標(biāo)準(zhǔn)，提供l（X）萬(wàn)轉(zhuǎn)基本額定壽命的軸承載荷。假定載荷大小和

方向不變，對(duì)徑向軸承而言為徑向載荷，對(duì)推力軸承而言為作用于中心的軸向載荷。

SKF軸承的基本額定動(dòng)載荷依據(jù)ISO281:1990標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的方法來(lái)確定。木產(chǎn)品型錄中給

出的額定載荷適用于熱處理至最低硬度為58HRC,而且在正常工況下運(yùn)行的銘鋼軸承，

SKFExplorer級(jí)軸承證實(shí)除其它方面外，還包括SKF在材料和制造技術(shù)方面采用的改善措

施,并依據(jù)ISO281:1990標(biāo)準(zhǔn)，采納修正系數(shù)來(lái)計(jì)算基本額定動(dòng)載荷。

滾動(dòng)軸承的壽命定義為：

-軸承在軸承圈或滾動(dòng)體上部件出現(xiàn)最初的金屬疲憊跡象

-剝（落或缺損）前

能夠運(yùn)行承受的轉(zhuǎn)數(shù)或一定速度下的工作運(yùn)行小時(shí)數(shù)。

實(shí)際經(jīng)驗(yàn)顯示，外觀相同的軸承在同樣條件下運(yùn)行時(shí)，各自的使用壽命大不相同。因此，

更清楚的“壽命”定義對(duì)軸承尺寸的計(jì)算是必不可少的.SKF軸承提供的所有額定動(dòng)承荷

數(shù)據(jù)是依據(jù)某一組外觀相同、數(shù)量足夠大的軸承得出的，其中的90%可達(dá)到或超過(guò)估計(jì)的

壽命值。

還有其它幾種軸承壽命。其中一種是“使用壽命〃，表示軸承在實(shí)際運(yùn)行條件下出現(xiàn)失效

前的實(shí)際壽命。請(qǐng)注意，單個(gè)軸承的壽命只能以統(tǒng)計(jì)學(xué)的方式予以估計(jì)。無(wú)錫旭口雙軸承

整理得出：壽命計(jì)算僅適用于軸承總體概念全體以及一定程度的可靠性，即90%,而且軸

承現(xiàn)場(chǎng)損壞故障一般不是由于金屬疲憊造成的，在更多多數(shù)狀況下是由于污染雜質(zhì)、磨損、

不對(duì)中、腐蝕或由于堅(jiān)持架損壞、潤(rùn)滑或密封失效損壞件故障引起的。

另一個(gè)“壽命”是"規(guī)范壽命〃。它是由權(quán)威機(jī)構(gòu)確定的壽命。例如，依據(jù)同一權(quán)威機(jī)構(gòu)

提供的假定載荷和速度數(shù)據(jù)所確定的壽命。一般來(lái)說(shuō)，基本額定壽命L10是必要的，它是

基于類似的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)而得出的。

額定載荷和壽命?軸承靜載荷

當(dāng)軸承要在極很低速度下轉(zhuǎn)動(dòng)或作執(zhí)行很慢的擺動(dòng)，

-或在某一時(shí)期長(zhǎng)一按時(shí)間的靜止并承受內(nèi)在負(fù)荷時(shí)卜堅(jiān)持不動(dòng)時(shí)，

-應(yīng)使用基本額定靜負(fù)有額定值C0

-計(jì)算。

檢查短期載荷的安全系數(shù)，如軸承轉(zhuǎn)動(dòng)（有動(dòng)態(tài)應(yīng)力）時(shí)或靜止時(shí)受到的沖擊載荷或激烈的

峰值載荷也非常重要。

ISO76:1987標(biāo)準(zhǔn)中定義的基本額定靜載荷為：同載荷最重的滾動(dòng)體/滾道接觸中心的計(jì)算接

觸應(yīng)力相應(yīng)的靜載荷。

-自調(diào)心球軸承為4600MPa；

-所有其它球軸承為420（）MPa；

-所有滾子軸承為4000MPa。

該應(yīng)力會(huì)引起滾動(dòng)體和滾道的總體永久性變形，大約為滾動(dòng)體直徑的萬(wàn)分之一。載荷對(duì)徑

向軸承是純徑向的，對(duì)推力軸承為作用于中心的軸向載荷。

軸承靜載荷是通過(guò)檢查應(yīng)用過(guò)程中的靜態(tài)安全系數(shù)來(lái)確定的，靜態(tài)安全系數(shù)的定義為：

s0=C0/P0

式中

C0=基本額定靜載荷，kN

P0=軸承當(dāng)量靜載荷，kN

s0=靜態(tài)安全系數(shù)

應(yīng)使用軸承可能承受的最大載荷計(jì)算軸承當(dāng)量靜載荷。關(guān)于安全系數(shù)的推舉值及其計(jì)算的

具體信息，見余下“使用靜載荷能力選擇軸承尺寸"一節(jié)。

用靜負(fù)荷承載能力來(lái)選擇軸承的尺寸

如果存在以下狀況之一，就要依據(jù)額定靜負(fù)荷co,而不是軸承壽命來(lái)選擇軸承的尺寸：

-軸承是靜止的并需要承受繼續(xù)或間歇（沖擊）的負(fù)荷；

-軸承承受負(fù)荷的同時(shí)在緩慢擺動(dòng)或?qū)χ修D(zhuǎn)動(dòng)；

-軸承在負(fù)荷下以非常低的速度（n<10轉(zhuǎn)/分鐘）運(yùn)轉(zhuǎn)，并且只要求很短的壽命（在這種狀況

下如依據(jù)一給定的負(fù)荷等效P,那按壽命方程式會(huì)計(jì)算出一個(gè)很低的必要基本額定動(dòng)負(fù)荷C,

所以依據(jù)壽命來(lái)選擇的軸承在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)嚴(yán)重地超負(fù)荷）；

-軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)，而且除了正常的操作負(fù)荷外，還得承受重沖擊負(fù)荷。

無(wú)錫旭日晟軸承認(rèn)為在以上這些狀況下，軸承可容許的負(fù)荷不是取決于材料的疲憊，而是看

負(fù)荷對(duì)軸承滾道造成的永久變形的程度。作用在靜止的軸承、或者緩慢擺動(dòng)的軸承上的負(fù)荷,

或者作用在旋轉(zhuǎn)的軸承上的沖擊負(fù)荷，都會(huì)在滾動(dòng)體上產(chǎn)生壓平的表面以及使?jié)L道出現(xiàn)網(wǎng)

陷。滾道上凹陷的分布可能不規(guī)則，也可能與滾動(dòng)體的位置相對(duì)應(yīng)地均勻分布。如果在兒個(gè)

旋轉(zhuǎn)期間負(fù)荷都堅(jiān)持著，那么凹陷會(huì)均勻地分布在整個(gè)滾道上。軸承的永久性變形會(huì)造成振

動(dòng)和噪音并增加摩擦。并且可能加大內(nèi)部游隙，或者改變部件之間的配合。如有疑問(wèn)請(qǐng)與無(wú)

錫旭日晟軸承工程部去的聯(lián)系，：05IJ80238586,公司，。這些改變會(huì)對(duì)軸承的性

能表現(xiàn)造成多大損害，則取決于具體使用中對(duì)軸承的要求。因此，為了滿足以下任何?個(gè)要

求，都必需確保永久性的變形不會(huì)發(fā)生或者只達(dá)到一個(gè)非常有限的程度；為此，所選擇的軸

承就要具有足夠高的靜負(fù)荷能力：

-高可靠性，

-寧?kù)o運(yùn)行（如用在電動(dòng)機(jī)中），

-無(wú)振動(dòng)操作（如用在機(jī)床中），

-恒定的軸承摩擦扭矩（如用在測(cè)量?jī)x表和檢驗(yàn)設(shè)備中），

-負(fù)荷下低啟動(dòng)摩擦（如用在起重機(jī)中）。

依據(jù)靜負(fù)荷能力來(lái)選擇軸承尺寸時(shí)，要用到一個(gè)給定的安全系數(shù)sO。這個(gè)安全系數(shù)代表基

本額定靜負(fù)荷co和軸承等效靜負(fù)荷P0之間的關(guān)系。

使用壽命計(jì)算方程式來(lái)選擇軸承?基本額定壽命

依據(jù)ISO28E990的軸承基本額定壽命是

L10=（C/P）p

如果速度是恒定的，通常較為可取的方法是用工作小時(shí)數(shù)來(lái)表示計(jì)算壽命，用方程式

L10h=IO6/（6On）L10

其中

L10=基本額定壽命（可靠度為90%）,百萬(wàn)轉(zhuǎn)

L10=基本額定壽命（可靠度為90%）,運(yùn)行時(shí)間

C=基本額定動(dòng)負(fù)荷，KN

P=等效動(dòng)負(fù)荷,kN

n=旋轉(zhuǎn)速度，r/min

p=壽命計(jì)算方程式的指數(shù)

3指球軸承

10/3滾子軸承

使用壽命計(jì)算方程式來(lái)選擇軸承?SKF額定壽命

對(duì)現(xiàn)代高質(zhì)量的軸承來(lái)說(shuō)，其名義或基本額定壽命可能與某一特定應(yīng)用中的實(shí)際使用壽命有

很大的差別。在某一特定應(yīng)用中，使用壽命受各種不同因素的影響，包括潤(rùn)滑、污染程度、

不對(duì)中程度、安裝正確與否和環(huán)境因素等。

因此ISO28i:1990/Amd2:2000包涵了一個(gè)修正過(guò)的壽命方程式來(lái)補(bǔ)充基本額定壽命的計(jì)

算。這個(gè)壽命計(jì)算法采納了一個(gè)修正系數(shù)，把軸承的潤(rùn)滑、污染和材料的疲憊極限計(jì)算在內(nèi)。

ISO281:1990/Amd2:2000也同意軸承制造商推舉適當(dāng)?shù)姆椒?，?lái)依據(jù)運(yùn)行條件計(jì)算可用的

軸承壽命修正系數(shù)。SKF進(jìn)口軸承修正系數(shù)aSKF采納了疲憊負(fù)荷極限Pu的概念,類似用

于其他機(jī)器部件的算法。疲憊負(fù)荷極限的數(shù)值載于產(chǎn)品列表中。此外，SKF壽命修正系數(shù)

aSKF也采納了潤(rùn)滑狀況（粘度比）和一個(gè)表示污染程度的系數(shù)nc來(lái)反映使用中的操作條

件。

SKF額定壽命的方程式與ISO2gl:1990，Amd2:2000一致

Lnm=alaSKFLIO=alaSKF（C/P）p

如果速度是恒定的，壽命可以運(yùn)用方程式，以工作小時(shí)數(shù)來(lái)表示

Lnmh=alaSKF106/（60n）LIO

其中

Lnm=SKF額定壽命（可靠度為l（）0-nl）%,百萬(wàn)轉(zhuǎn)

Lnmh=SKF額定壽命（可靠度為100-nl）%,運(yùn)行小時(shí)數(shù)

L10二基本額定壽命（可靠度為90%）,百萬(wàn)轉(zhuǎn)

al=壽命可靠性系數(shù)（表I）

表1：壽命調(diào)整系數(shù)ai

可靠性故障可能性SKF額定壽命系數(shù)

nLnmai

%%

9010LlOm1

955L5m0,62

964L4m0,53

973l.3mU,44

982l-2m0,33

991Llm0,21

aSKF=SKF壽命修正系數(shù)，（圖1,2,3與4）

注釋：其它SKF標(biāo)準(zhǔn)軸承

SKFExplorer軸承

如果K>4,使用曲線K=4

由于n值c（Pu/P）的值趨向于零，aSKF趨向于0,1,適用于以下所有K值：

虛線標(biāo)出舊的a23（Q標(biāo)尺的位置，其中aSKF=a23

C=基本額定動(dòng)負(fù)荷，KN

P=等效動(dòng)負(fù)荷,KN

n=旋轉(zhuǎn)速度，r/min

p=壽命計(jì)算方程式的指數(shù)

3用于球軸承

I0/3用于滾子軸承

圖1用于推力球軸承的系數(shù)asKF圖2用于推力球軸承的系數(shù)asKF

圖3用于推力球軸承的系數(shù)asKF圖4用于推力球軸承的系數(shù)aSKF

I）系數(shù)n代表失敗可能性，例如：即區(qū)別在必需可靠性和100%之間。

在一些狀況下，不用百萬(wàn)轉(zhuǎn)或者小時(shí)數(shù)，而用別的單位來(lái)表示軸承壽命更為可取。例如，用

于公路、鐵路交通工具的車軸軸承的軸承壽命通常用運(yùn)行公里數(shù)來(lái)表示。為了方便以不同單

位來(lái)計(jì)算軸承壽命，表2提供了常用的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

表2:軸承壽命的單位轉(zhuǎn)換系數(shù)

即從0位點(diǎn)到4位點(diǎn)

基本單位轉(zhuǎn)換系數(shù)

百萬(wàn)轉(zhuǎn)工作小時(shí)千米行移（106）百萬(wàn)振蕩周期

1百萬(wàn)轉(zhuǎn)1106/(60n)3,14D/103180/(2y)

1個(gè)工作小時(shí)60n/106160n3,14D/109180x60FI/(2Y106)