SKF軸承的額定載荷和壽命-

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100萬(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。本產(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)行的鉻鋼軸承。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)載荷數(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)錫旭日晟軸承整理得出：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)下堅(jiān)持不動(dòng)時(shí)，–應(yīng)使用基本額定靜負(fù)荷額定值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4200MPa；–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，kNP0=軸承當(dāng)量靜載荷，kNs0=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(jiàn)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?tīng)顩r之一，就要依據(jù)額定靜負(fù)荷C0，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)凹陷。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。如果在幾個(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，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，為了滿足以下任何一個(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)s0。這個(gè)安全系數(shù)代表基本額定靜負(fù)荷C0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)ISO281:1990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=106/(60n)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，KNP=等效動(dòng)負(fù)荷,kNn=旋轉(zhuǎn)速度，r/minp=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ISO281:1990/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)ηc來(lái)反映使用中的操作條件。SKF額定壽命的方程式與ISO281:1990/Amd2:2000一致Lnm=a1aSKFL10=a1aSKF(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=a1aSKF106/(60n)L10其中Lnm=SKF額定壽命(可靠度為100-n1)%,百萬(wàn)轉(zhuǎn)Lnmh=SKF額定壽命(可靠度為100-n1)%,運(yùn)行小時(shí)數(shù)L10=基本額定壽命(可靠度為90%)，百萬(wàn)轉(zhuǎn)a1=壽命可靠性系數(shù)(表1)表1：壽命調(diào)整系數(shù)a1

可靠性故障可能性SKF額定壽命系數(shù)

nLnma1%%

9010L10m1955L5m0,62964L4m0,53973L3m0,44982L2m0,33991L1m0,21aSKF=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κ>4,使用曲線κ=4由于η值c(Pu/P)的值趨向于零，aSKF趨向于0,1，適用于以下所有κ值：虛線標(biāo)出舊的a23(κ)標(biāo)尺的位置，其中aSKF=a23C=基本額定動(dòng)負(fù)荷，KNP=等效動(dòng)負(fù)荷,KNn=旋轉(zhuǎn)速度，r/minp=壽命計(jì)算方程式的指數(shù)3用于球軸承10/3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)aSKF1)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)

完全擺動(dòng)=4γ

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/(2γ)

1個(gè)工作小時(shí)60