軸承的壽命與故障 (滾動(dòng)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(dòng)件的材質(zhì)達(dá)到極限，造成軸承失效之前的累計(jì)時(shí)間。
1)額定動(dòng)荷：壽命為10000轉(zhuǎn)時(shí)，軸承能承受的負(fù)荷。
2)當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷：指軸承的實(shí)際負(fù)荷按照確定動(dòng)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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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(jì)工作時(shí)間。就當(dāng)今軸承工業(yè)水平而言，應(yīng)磨損壽命，但實(shí)際上牽引電動(dòng)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(jì)工作時(shí)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(shí)，代表故障壽命。
滾動(dòng)軸承的壽命基本概念
根據(jù)最新的滾動(dòng)軸承疲勞壽命理論，一只設(shè)計(jì)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(gè)持久性極限負(fù)荷值)，則這個(gè)軸承的材料將永遠(yuǎn)不會(huì)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(duì)無固體塵埃、有害氣體和水分侵入軸承，軸承的潤(rùn)滑充分而又恰到好處，潤(rùn)滑劑絕對(duì)純正而無雜質(zhì)，并且不會(huì)老化變質(zhì)……，則這個(gè)軸承將會(huì)無限期地運(yùn)轉(zhuǎn)下去。
這個(gè)理論的重大意義不僅在于它提供了一個(gè)比ISO壽命方程更為可靠的預(yù)測(cè)現(xiàn)代軸承壽命的工具，而且在于它展示了所有滾動(dòng)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(duì)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(shí)驗(yàn)室的條件下才有可能“實(shí)現(xiàn)”，而這樣的條件對(duì)于在一定工況下現(xiàn)場(chǎng)使用的軸承來說，既難辦到也太昂貴。
現(xiàn)場(chǎng)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(huì)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(huì)由于難以根絕的軸承污染問題而發(fā)生磨損失效。總之，現(xiàn)場(chǎng)使用中的軸承或多或少總不能充分具備上述實(shí)驗(yàn)室所具備的那些條件，而其中任一條件稍有不足，都會(huì)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(dòng)軸承的壽命是指滾動(dòng)軸承在實(shí)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(dòng)要求的工作性能和工作精度的特長(zhǎng)服務(wù)期限。
可計(jì)算的軸承壽命類別滾動(dòng)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(jì)算方法，只有疲勞壽命、磨損壽命、潤(rùn)滑壽命和微動(dòng)壽命可以通過計(jì)算的方法定量地加以評(píng)估。1、疲勞壽命在潤(rùn)滑充分而其他使用條件正常的情況下，滾動(dòng)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(jì)算程序以一定的可靠性計(jì)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(duì)這類軸承必須用磨損壽命來徇其可能性的服務(wù)期限。實(shí)際上，{HotTag}現(xiàn)場(chǎng)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(rùn)滑壽命主要對(duì)于雙面帶密封的脂潤(rùn)滑軸承，一次填脂以后不再補(bǔ)充加脂，此時(shí)軸承有壽命便取決于滾脂的使用壽命。4、微動(dòng)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(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的微動(dòng)磨蝕損傷，
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《滾動(dòng)軸承的壽命基本概念》(.unjs)。往往會(huì)發(fā)展成軸承失效的主導(dǎo)原因，對(duì)這類機(jī)構(gòu)中的軸承，有時(shí)需要計(jì)算其微動(dòng)磨蝕壽命。現(xiàn)將此四種壽命類別及其計(jì)算方法分別加以介紹。
滾動(dòng)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(rùn)滑狀態(tài)等)的滾動(dòng)軸承，在主機(jī)的實(shí)際使用狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，直至滾動(dòng)表面發(fā)生疲勞而不能滿足主機(jī)要求時(shí)的軸承內(nèi)、外圈(軸、座圈)相對(duì)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?yàn)橐阎趬勖捎门c總轉(zhuǎn)數(shù)相應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)總小時(shí)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(jì)或通過標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件而加以消除，這造成軸承實(shí)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(duì)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(shí)用小時(shí)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(shí)數(shù))”。迄今為止，世界各國(guó)都遵從上述規(guī)定。
在美國(guó)等一些國(guó)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(shí)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(gè)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(shí)可期望的壽命。因此在大多數(shù)情況下，用戶在選擇軸承時(shí)仍先作疲勞壽命計(jì)算，再根據(jù)實(shí)際失效類別進(jìn)行校核，例如磨損壽命校核，取計(jì)算結(jié)果中的較小值為軸承計(jì)算壽命。
二、軸承疲勞壽命的估計(jì)方法軸承疲勞壽命的估計(jì)方法有計(jì)算方法和試驗(yàn)湛支兩種。按規(guī)定公式和計(jì)算規(guī)則計(jì)算出來的軸承疲勞壽命作為計(jì)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(dòng)(此時(shí)外圈或座圈為固定)時(shí)的總轉(zhuǎn)數(shù)值。按照我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(ZQ 12-94)滾動(dòng)軸承疲勞壽命試驗(yàn)規(guī)程)，在使用性能上能滿足為一方法所規(guī)定各項(xiàng)要求的試驗(yàn)機(jī)，對(duì)一批軸承進(jìn)行抽樣疲勞壽命試驗(yàn)，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中得到的實(shí)際試驗(yàn)壽命，即為被試軸承所代表的該批軸承的疲勞試驗(yàn)壽命。
滾動(dòng)軸承疲勞壽命試驗(yàn)裨上是充分的潤(rùn)滑最大限度地抑制滾動(dòng)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(yàn)方法。軸承疲勞壽命的計(jì)算法和疲勞壽命試驗(yàn)是相輔相成的，二者所得的結(jié)果有足夠的對(duì)應(yīng)性。事實(shí)上，如對(duì)每一個(gè)特定的使用場(chǎng)合，都抽取足夠數(shù)量的軸承進(jìn)行壽命試驗(yàn)，以驗(yàn)證所選軸承是否合適，這在經(jīng)濟(jì)上、時(shí)間上和勞動(dòng)量上都是十分浩大的，所以軸承壽命的試驗(yàn)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(jì)算方法來估計(jì)軸承的使用壽命，有著足夠程度的可依賴性。