滚动轴承寿命的计算.pdf

ξ
2 2 2
研究与设计 EM CA 2009, 36 (7)
滚动轴承寿命计算
王勇
( SKF (中国)有限公司,上海 200001 )
摘要: 介绍了滚动轴承疲劳寿命的基本概念及其应用的限制和原则,详细描述轴承疲劳寿命的计算流
程和计算方法,并给出了一个滚动轴承寿命计算的算例。
关键词: 滚动轴承; 疲劳寿命; 计算方法
中图分类号: TM301. 4∶TM301 文献标识码: A 文章编号: 1673 6540 (2009) 07 0014 05
Ca lcula tion M ethod of Rolling Bear ings Fa tigue L ife
WAN G Yong
( SKF (China) Co. , L td. , Shanghai 200001, China)
Abstract: The basic concep ts and p rincip les and the restrictions of app lications of rolling bearing fatigue life test
were introduced. The fatigue life calculation flow and method of bearings were described in detail, and an examp le of
rolling bearing life’s calculation was given.
Key words: rolling bear ings; fa tigue life; ca lcula tion m ethod
0 引言
在机械设计过程中,工程技术人员对滚动轴
承的寿命十分关注。事实上,人们所说的轴承寿
命在工程技术领域中通常指的是轴承疲劳寿命。
由于很多设备中使用最广泛的是滚动轴承,因此
本文主要论述滚动轴承的疲劳寿命。
图 1 轴承滚道内部剪应力随深度变化的示意图
1 滚动轴承疲劳寿命的基本概念上述轴承失效过程描述的就是轴承的疲劳失
1. 1 疲劳寿命效。而在给定的工况下, 轴承疲劳失效的时间
轴承受载运行时,负荷从一个轴承圈通过滚(转动圈数) ,就是通常所说的疲劳寿命。
动体传到另一个轴承圈,在金属材料内部会出现事实上,每个轴承都有其疲劳极限。但即便
相应的应力分布,如图 1所示。从图中可以看到, 在相同的工况下,由于轴承内部金属材料的均匀
在滚动体与滚道接触表面金属材料之下的某一个性等原因,轴承不可能具有完全一样的疲劳寿命。
深度出现最大的剪切应力。每次滚动体滚过滚因此,引入可靠性系数的概念。
道,这个剪切应力都会反复出现。当出现次数达 1. 2 L10 寿命
到一定数量时,金属便会出现疲劳。由此开始失滚动轴承的疲劳失效呈离散分布,而在这样
效。不论材质如何,这种剪应力的往复总会出现。的离散中可以拟合出一定的规律。这就是经常说
其出现的时间与滚动体滚过的次数及正压力成正到的韦氏分布。
相关的关系。当初始疲劳点出现后,疲劳会沿着通常由于轴承的寿命存在离散性,因此人们
一定的方向向金属表面蔓延,最终出现轴承金属在概率曲线上选取一个或两个点来描述轴承的耐
的表面剥