轴承的使用寿命.pdf

轴承的寿命

●轴承加上负载使其回转时，内外轮的沟道及沟道面受不断重复的负荷、材
料疲劳，导致发生表面脱落。我们把到此为至的总回转数称回转疲劳寿命。
●轴承的寿命：材料、尺寸、热处理加工方法相同并在同一条件下使其运
转，其寿命也有较大的波动，因此总体来说，90％的轴承不发生表面脱落、
可旋转的回转数称为额定疲劳寿命。

基本额定动负荷

在内轮回转、外轮静止时，额定疲劳寿命为100万转的方向和大小，把一定
的负荷称为基本额定动负荷。径向轴承是中心径向负荷，尺寸表的Cr是高碳
素铬轴承钢的值。且不锈钢是轴承钢的85％。另外2个不同宽度的组合轴承
用单体轴承时，按约1.62倍进行计算。

寿命计算公式

滚动轴承的基本额定动负荷、当量动负荷、额定疲劳寿命间的关系。

总回转数L10=(Cr/P)3*106（回转）

时间L10h=(Cr/P)3*16667/n（时间）

距离L10d=*D*L10*10-6(km)
对于使用条件的
Cmin=P*(L10h*n/16667)(1/3)(N)
最低基本额定负荷
L10=基本额定寿命（rev）Cr=基本额定动负荷（N）
L10h=基本额定寿命（h）Cmin=最低基本额定动负荷（N）
L10d=基本额定寿命（km）n=回转数（1/min）
P=当量动负荷（N）D=回转体外径尺寸（mm）

●额定寿命L10h的选择方法
机械的运转状况额定寿命时间L10h
使用频率少时500
短时间或间断使用的机械，即使故障也没大的影
4,000～8,000
响时
间断使用，有故障有大的影响时8,000～12,000
1天8小时使用，不常时间满运转时12,000～20,000
1天8小时满运转时20,000～30,000
1天24小时连续运转时40,000～60,000
1天24小时连续运转，绝对不允许因故障停止时100,000～200,000

寿命计算公式的修整

一般用前面的公式可计算出使用寿命，但根据用途在要求90％以上的高可靠
性时是不够的。最近对轴承钢进行了改良，疲劳寿命变长，也明确了润滑剂
和轴承寿命的关系，因此根据ISO281：1990使用下面的修整寿命计算公式。

Lna=a1*a2*a3*L10Lna：修整额定寿命（可靠性等级为（100-n）％时
的寿命）
L10：基本额定三姐妹（rev）
a1：可靠性系数
a2：轴承特性系数
a3：使用条件系数

(1)可靠性系数···a1
要求可靠性90％以上的寿命时，可高峻下面的关系a1修正。

●可靠性系数a1的值
可靠性（％）寿命Lna可靠性系数a1
90L10a1.00
91L9a0.92
92L8a0.84
93L7a0.77
94L6a0.64
95L5a0.62
96L4a0.53
97L3a0.44
98L2a0.33
99L1a0.21
(99.6)(L0.4a)(0.10)
(99.9)(L0.1a)(0.037)

(2)轴承特性系数···a2
经过轴承材料的制造方法和热处理条件等的改良，疲劳寿命延长时，轴承特
性系数a2修整。标准轴承材料使用着经严格挑选了的高品质真空脱气轴承
钢，与以往的轴承钢相比，通过各种实验及实绩，明确知道其寿命长。样本
的基本额定动负荷是考虑了这寿命延长效果的值。与以往相比，在时间上约
增加2.2倍，负荷约增加1.3倍。当然这时的轴承特性系数a3＝1就可以
了。

(3)使用条件系数···a3
在轴承的使用条件下，把因润滑、温度、负荷等的条件作修正的系数称使用
条件系数a3。良好的润滑条件下，沟道面和钢球间有油膜，金属间不接触，
并且润滑剂的动粘度＞13mm2/s(13cst)时采用a3＝1。另外，润滑条件不良时
（dmn＝10000、润滑剂劣化、内外轮倾斜大），a3＜1。如果使用温度超过
120℃时，尺寸变化变大，而且硬度变低，由此寿命也变短，此时使用温度和
寿命修正系数如下表。

●温度系数ft的值
轴承温度（℃）125150175200225250275300

温度系数轴承钢1.000.900.850.750.650.600.520.45
(ft)不锈钢1.000.950.900.860.820.780.740.70
※另外，温度在120℃以上，普通热处理后的轴承尺寸变化变大，硬度低下，
不可避免降低基本额定动负荷，但由于进行了尺寸稳定性处理，故即使在高
温下也可避免尺寸变化。

●尺寸稳定性处理
尺寸稳定性处理记号S0S1S2S3
使用温度范围（℃）100?`150150?`200200?`250250?`300

复合各轴承的综合寿命

各轴承的额定寿命是保持90％的概率。复合的轴承综合寿命，比各轴承的额
定寿命的最短还要短，把使用的轴承当作全体一只轴承来考虑的话，其额