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首页 >> 产品知识 >>技术解说 >> 额定负载和寿命
详细内容

额定负载和寿命

采用符合JIS 等轴承相关标准的设计和材料,以高品质制造的轴承适用于JIS、ISO 等标准,并能计算出额定负载、额定寿命。


1703923316598771.jpg  滚动滚珠轴承的寿命


机器上使用目的及要求内容不同,对滚动滚珠轴承的要求寿命也会有很大差异。因机器的使用方法多种多样,确定轴承寿命的“尺度”也不尽相同。因此,需要根据使用目的及要求内容为轴承设定适当的寿命。

寿命可分为额定寿命、噪音寿命、润滑寿命、功能寿命等。

噪音寿命指不超过设定噪音水平的寿命;润滑寿命指润滑剂老化导致润滑性能丧失之前的寿命;功能寿命指转速、振动等超过设定值、无法满足设定功能之前的寿命。以下对JIS B 1518 规定的“单列深沟球轴承”的“额定寿命”和“修正额定寿命”进行简要说明。

“额定寿命”是指基于基本额定动负载的预测寿命。

“修正额定寿命”是指对可靠性90%以上、疲劳负荷极限、润滑剂的污染、特殊运转条件中的某一个或组合进行修正后的额定寿命。


1703923316598771.jpg  基本额定动负载Cr


定义为“轴承达到100 万次转数的基本额定寿命时施加在轴承上方向和大小一定的负载”。


1703923316598771.jpg  等价动负载Pr


定义为“轴承达到与实际负载条件下相同寿命的、轴承所承受的恒定的静止径向负载”。根据下方的公式与表格,将径向负载、轴向负载的合成负载替换为静止径向负载。


Pr=XFr+YFa


X,Y : 根据下表求得。

Fr  : 径向负载(N)

Fa  : 轴向负载(N)


轴向负载比e

(N)XYXY
0.1720.19100.562.3
0.3540.221.99
0.6890.261.71
1.030.281.55
1.380.31.45
2.070.341.31
3.450.381.15
5.170.421.04
6.890.441

Z : 滚珠数量

Dw : 滚珠直径(mm)

注1:表中没有的X、Y、e值通过一次差补法计算。

注2:这是单列轴承的计算公式,与JIS规定的轴向负载比计算公式相比,除去了列数变量。


1703923316598771.jpg  基本额定寿命L10


定义为“在通常使用条件下可靠性为90%时的额定寿命”。即“一组同样的轴承在相同条件下运转时,其中90%的轴承不发生材料剥离、可以正常旋转的总转数”。

基本额定寿命可按以下算式计算。


基本额定寿命

image.pngL10 :基本额定寿命(106转)

Cr :基本额定动负载(N)

Pr :等效动负载(N)


在转速恒定的情况下,通常多以时间来表示。基本额定寿命和寿命时间之间的关系如下。

image.pngL10 :小时(h)

n :转速(min-1)


1703923316598771.jpg  修改额定寿命Lnm


当运转状态良好且不超过一定条件时,可达到比基本额定寿命更长的寿命。运转状态不好时则寿命会缩短。在考虑影响轴承寿命的各种因素的变动及其相互作用的基础上,定义了修正额定寿命。失效概率n%的修正额定寿命的表达式如下。


Lnm=a1 aiso L10


a1 :可靠性系数

aiso :寿命修正系数

L10 :基本额定寿命


1703923316598771.jpg  可靠性系数a1


可靠性系数从90%至99.95%。

记载于下表。


可靠性(%)Lnma1
90L10m1
95L5m0.64
96L4m0.55
97L3m0.47
98L2m0.37
99L1m0.25
99.2L0.8m0.22
99.4L0.6m0.19
99.6L0.4m0.16
99.8L0.2m0.12
99.9L0.1m0.093
99.92L0.08m0.087
99.94L0.06m0.08
99.95L0.05m0.077


1703923316598771.jpg  寿命修改系数aiso


根据极限疲劳负荷、污染系数、粘度比等导算出的系数。

image.png表示。



极限疲劳负载Cu

未标题-1.jpg

在滚道的最大负载接触处,作为极限疲劳应力施加在轴承上负载。(极限疲劳应力是指轴承材料不会产生疲劳的大应力)


污染系数ec

未标题-1.jpg

润滑剂受固体颗粒污染,颗粒进入滚道和滚动体之间,可能会导致滚道产生压痕。这些压痕会增加局部应力,导致滚动轴承的寿命减少。本系数是考虑到这种寿命减少的系数。


污染等级ec
极高的清洁度1
高清洁度0.8~0.6
标准清洁度0.6~0.5
轻度污染状态0.5~0.3
普通污染状态0.3~0.1
重度污染状态0.1~0
极度污染状态0

                                                        污染系数ec的指标


粘度比K

未标题-1.jpg

表示润滑剂的滚动接触表面的分离状态,是实际运转温度条件下油的动粘度和基准动粘度的比。

注:计算修正额定寿命时,有诸多限制,且对适用于微型尺寸轴承的妥当性尚存疑虑。需要对牵涉机器设计、使用用途、使用环境等众多因素的复杂条件进行确认,因此请在具丰富经验和验证基础上对计算结果的妥当性加以评估。

滚动滚珠轴承的基本额定静负载及等价径向静负载在滚动滚珠轴承额定静负载的计算方法中有规定。


1703923316598771.jpg  基本额定静负载Cor


定义为在承受大负载的滚珠与滚道接触处的中央,接触应力达到4200Mpa 时的静负载,该接触应力产生的滚珠和滚道的总永久变形量相当于滚珠直径的约0.0001 倍。


1703923316598771.jpg  等效静负载Por


等价静负载的定义为,“会产生与实际负载条件下产生的接触应力相同的接触应力的静负载”。根据以下公式求得,取大值。

Por=XoFr+YoFa

Por=Fr

   Xo,Yo:选自JIS B 1519

           深沟球轴承的系数 Xo=0.6

                             Yo=0.5

   Fr:径向负载(N)

   Fa:轴向负载(N)



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