軸承壽命的定義和相關(guān)理論

文章出處：肯鐵軸承人氣：4525發(fā)表時(shí)間：2018-08-09

在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程技術(shù)人員對(duì)滾動(dòng)軸承的壽命十分關(guān)注。事實(shí)上，人們所說(shuō)的軸承壽命在工程技術(shù)領(lǐng)域中通常指的是軸承疲勞壽命。

軸承受載運(yùn)行的時(shí)候，負(fù)荷從一個(gè)軸承圈通過(guò)滾動(dòng)體傳到另一個(gè)軸承圈。在金屬材料內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的應(yīng)力分布，大致的示意圖如下圖所示。從下圖中可以看到，在滾動(dòng)體與滾道接觸表面金屬材料之下的某一個(gè)深度出現(xiàn)最大的剪切應(yīng)力。

軸承滾道內(nèi)部剪應(yīng)力隨深度變化的示意圖

每次滾動(dòng)體滾過(guò)滾道，這個(gè)剪切應(yīng)力就會(huì)反復(fù)出現(xiàn)。當(dāng)出現(xiàn)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)量的時(shí)候，金屬便會(huì)出現(xiàn)疲勞，由此開(kāi)始失效。不論材質(zhì)如何，這種剪應(yīng)力的往復(fù)總會(huì)出現(xiàn)，只是出現(xiàn)的時(shí)間與滾動(dòng)體滾過(guò)的次數(shù)以及與正壓力成正比（后面的壽命計(jì)算公式中反映了這個(gè)關(guān)系）。

當(dāng)初始疲勞點(diǎn)出現(xiàn)之后，疲勞會(huì)沿著一定的方向向金屬表面蔓延，最終出現(xiàn)軸承的金屬表面剝落。這就是軸承失效模式中非常典型的一種一一表面疲勞剝落。上述軸承失效過(guò)程的描述就是軸承的疲勞失效。而在給定的工況下，軸承疲勞失效的時(shí)間（轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)），就是我們所說(shuō)的疲勞壽命。

事實(shí)上，每個(gè)軸承都有其疲勞極限。但即使在相同的工況下，由于軸承內(nèi)部金屬材料的均勻性等，對(duì)于一大批軸承也不可能具有完全一樣的疲勞壽命。因此我們引入可靠性系數(shù)的概念。

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