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滚动轴承寿命的分类及定义、额定寿命与修正额定寿命的区别?

时间:2026-04-24 浏览量:56

  一.寿命分类及定义

  1.寿命life

  (单套滚动轴承的)寿命系指轴承的一个套圈或垫圈或滚动体材料上出现疲劳扩散迹象之前,轴承的一个套圈或垫圈相对另一个套圈或垫圈旋转的转数。

  注;寿命也可以用某一给定的恒定转速下的运转小时数表示。

  2.额定寿命rating life

  基于径向基本额定动载荷或轴向基本额定动载荷的寿命预期值。

  3.基本额定寿命basic rating life

  对于采用当代常用优良材料和具有良好加工质量并在常规运转条件下的轴承,系指与90%的可靠度相关的额定寿命。

  4.修正额定寿命modified rating life

  考虑90%或其他可靠度水平,轴承疲劳载荷和(或)特殊的轴承性能和(或)被污染的润滑剂和(或)其他非常规运转条件,对基本额定寿命进行修正所得到的额定寿命。

  二.对轴承寿命定义的解释与细化

  轴承寿命因制约条件的不同其定义及概念也不同,滚动轴承寿命定义的理解及相互之间的关系可归纳为以下几种:

  1.寿命—单个滚动轴承的寿命

  单个滚动轴承的寿命的概念也即是在轴承寿命试验过程中对轴承寿命评估与判断的标准。

  GB/T24607-2009《滚动轴承寿命及可靠性试验与评定》中规定:“疲劳失效是轴承的主要失效形式,疲劳失效指轴承样品的套圈或滚动体工作表面基体金属出现的如下单个点的疲劳剥落(图1)。

  球轴承零件的剥落深度不少于0.05mm、剥落面积不大于0.5mm²。

  滚子轴承零件的剥落深度不少于0.05mm、剥落面积不大于1.0mm²。

  作为轴承材料疲劳判断标准;轴承材料出现疲劳扩展迹象,轴承的寿命终止”。

图片1

  图1. 滚动轴承寿命试验的判断标准

  轴承寿命的标准是一个判别标准,仅将轴承材料开始疲劳并具有扩散的迹象作为一个材料疲劳寿命的标志,而并不是表明轴承不能再继续使用,但从理论上分析,材料确实是开始疲劳,而且存在疲劳的扩散的潜在威胁,对轴承的继续安全运行带来一定的影响。

  2.额定寿命

  额定寿命是轴承自身的承载能力的体现,额定寿命是以轴承自身的径向基本额定动载荷Cr(或轴向基本额定动载荷Ca)为基础的的轴承寿命的概念。所以轴承的基本额定载荷是选择轴承的一个相当重要的技术参数,其与轴承的类型有关、与轴承的结构参数如滚动体直径、个数、节圆直径、接触角等有关。可以认为在一个确定的外部当量载荷P的工况条件下,轴承的基本额定载荷越大,其承载能力也越大,相对额定寿命也越长。

  3.基本额定寿命L10

  基本额定寿命是在额定寿命的基础上,采用轴承失效概率的理念来评估同一批相同轴承的寿命的概念,也是对轴承使用可靠性概率的评定。

  向心球轴承基本额定寿命计算公式为;L10=[Cr/Pr]^3

  向心滚子轴承基本额定寿命计算公式为;L10=[Cr/Pr]^(10/3)

  推力球轴承基本额定寿命计算公式为;L10=[Ca/Pa]^3

  推力滚子轴承基本额定寿命计算公式为;L10=[Ca/Pa]^(10/3)

  上述基本公式表明;线接触类型轴承的承受载荷能力要比点接触类的轴承大,公式还是表达了轴承承载能力(Cr或Ca)及外载荷(当量载荷Pr或Pa)是判断轴承使用寿命的重要因素。

  滚动轴承基本额定寿命L10的计算公式在很宽的轴承载荷范围内均能给出满意的结果。但是,载荷过大会在球与沟道的接触处会产生有害的塑性变形,这将对轴承寿命带来异常的很大的影响,因此当:向心轴承Pr>Cor、推力轴承Pa>0.5Ca时,用户应向我司技术部咨询,以确定该寿命公式的适用性。载荷过小也会发生其特殊的失效模式,滚动轴承寿命计算公式及相关标准均不包括这些失效模式在内。

  4.修正额定寿命Lnm:

  常规轴承的运转条件是轴承正确安装、无外界异物的侵入、润滑充分、按常规加载、工作温度不过高或过低,运转速度不是特别高或特别低等正常的工况条件。而在实际中运行的轴承其环境及工况条件的不确定因素很多,所以仅以基本额定寿命L10对轴承使用进行评估并不能切合轴承的实际工况条件。修正额定寿命Lnm是在额定寿命的基础上对轴承实际使用寿命的修正,因此修正额定寿命Lnm更符合轴承现实工况的使用条件,更安全可靠。

  ISO 281:2007标准中规定的滚动轴承修正额定寿命Lnm是一种对滚动轴承实用的计算及评估方法。同时也是对滚动轴承的额定动载荷和当量动载荷的计算方法提供了充分的理论依据。


成对配置的角接触球轴承的预压方法

  成对配置的角接触球轴承的预压,是采用轴承组间间隙的消除达到预压的目的(图1)。但需要注意成对配置角接触球轴承的“游隙”与“预压”的关系。各精度等级不同的角接触球轴承有不同的预压要求,特别是精密、高速角接触球轴承对预压的要求非常高。  预压大多数使用在背对背组合角接触球轴承(机床高速轴承),因为背对背组合角接触球轴承的作用点的距离大,轴系刚性强。而且可以有效减小在高转速的运行下的空载区域滑动及接触点变化引起的陀螺力矩,保持轴承旋转平稳性能。  图1角接触球轴承成对配置的游隙与预压  图1左图是成对配置轴承的间隙“e”,当安装过程中“e”消失时,组合轴承内出现所要求的内部轴向游隙,轴承的内圈相对于外圈有一定的自由移动量。因此可以确定组合轴承在承受不同轴向方向负荷状态下的负荷传递形式及单个轴承的承受载荷的要求。游隙“e”,无法起到预压作用。  图1右图也存在成对配置轴承的间隙“e”,但其目的在于轴承安装后“e”将消失,组合轴承内的内、外圈之间处于无自由移动的“约束”状态,也即达到对轴承实施预压的目的。  对于单列圆锥滚子轴承配对安装时,也需要施加轴向预压,其方法与单列角接触球轴承组配预压方法类似。

2026-05-22

滚动轴承保持架与滚动体的摩擦运动分析

  在轴承旋转过程中,轴承在载荷区域内保持架是由滚动体推动运转、而在非载荷区域内滚动体是由保持架推动进行运行。滚动体与保持架相互接触部位就是保持架的“兜孔”。这也是滚动体自转速度ng与保持架之间的摩擦、磨损部位。  保持架在轴承平稳运行过程中几乎不承受载荷,但在轴承急、加减速度时保持架“兜孔”内的滚动体将对“兜孔”有比较大的冲击,这将会导致保持架“兜孔”隔离部位与滚动体的接触载荷加大、摩擦磨损加剧,甚至发生保持架隔离梁的变形、根部断裂的机械损坏。  保持架兜孔与球(滚动体)之间是纯滑动摩擦,滑动摩擦速度为球(滚动体)自转(ng)线速度。因此难以形成良好的润滑油膜,  同时保持架材料的硬度及耐磨性能远低于滚动体材料,因此保持架兜孔的磨损失效现象还是比较易见的(图1)。图1.实体保持架兜孔窗梁磨损形貌  轴承在旋转时滚动体与滚动体之间由保持架进行隔离,因此滚动体的自转速度ng仅对保持架“兜孔”发生相对运动与摩擦。由于滚动体的个数对轴承的承载能力有很大影响,因此在有些转速比较慢、载荷比较大的使用场合,会采用无保持架结构的满装滚子轴承(图2)。在满装滚子无保持架结构的轴承运行过程中,滚动体与滚动体之间的接触处A会发生两倍自转速度ng的摩擦,因此滚动体的摩擦磨损要比有保持架时严重,无保持架满装滚子轴承的摩擦系数要比同类轴承高,而许用速度低,同时对于无保持架的线接触的圆柱、滚针轴承因滚动体无保持架的“约束”,滚动体的自由度比较大,运行稳定性能也差,因此必须控制滚动体的累计周向间隙。图2.无保持架满装滚子轴承的滚动体与滚动体之间的摩擦

2026-04-23

RU148XUUCC0P5交叉滚子轴承轴环外形结构及特性

RU148XUUCC0P5是高精度交叉滚子轴承(轴环),内外圈一体,带安装孔,双侧非接触密封结构,P5精度级,具有高刚性、能同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩的特性。#工业级轴承应用  一、型号含义 - RU148:基础型号(滚子节圆直径148mm)- UU:双侧非接触式密封(防尘、防溅)- CC0:负游隙- P5:旋转精度等级- X :内圈丝孔,外圈沉孔 二、关键尺寸(mm) - 内径 d:90- 外径 D:210- 宽度 B:25- 滚子节圆 dp:148- 内圈安装孔:PCD112,12-M8贯通- 外圈安装孔:PCD187,12×φ9贯通,沉孔φ14深8.6 三、载荷与性能 - 径向额定动载荷 Cr:49.1 kN- 径向额定静载荷 Cor:76.8 kN- 重量:4.9 kg- 温度:-30℃~+80℃- 精度:P5(径向跳动、端面跳动) 四、结构与特点 - 交叉滚子排列,一个轴承可同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩- 内外圈一体,刚性极高(约为角接触球轴承3–4倍)- 带安装孔,安装便捷、定位精准- 非接触密封,低摩擦、低噪音、长寿命  五、典型应用 - 工业机器人关节、协作机器人、SCARA- 精密转台、中空旋转平台、DD马达- 数控分度盘、测量仪器、光学设备- 医疗设备、半导体设备、雷达云台 六、对应型号 - HIWIN:CRBE09025A- THK:RU148XUUCC0P5

2026-04-01
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