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轴承的额定载荷、额定使用寿命及计算简介

时间:2023-05-31 11:02:48

几乎每个行业的制造商都在越来越多地提高滚动轴承的性能预期,同时将其暴露在极端的运行和环境条件下进行性能测试,在这种情况下,轴承的额定寿命可能会缩短90%。

 
在轴承旋转的典型操作条件下,内圈、外圈和滚动元件不断加载和卸载,这会产生材料疲劳并最终导致轴承失效,从统计数据来看,在出现材料疲劳的第一个证据之前,一组足够大的明显相同的轴承达到或超过90%的总转数被称为基本额定寿命。
 
滚珠轴承制造商通常会公布其生产的每个轴承的额定载荷,用于计算额定值的方法因制造商而异,然而,ABMA和ISO都发布了与额定负载相关的标准,一是ABMA标准9,确定了滚珠轴承的额定载荷和疲劳寿命标准,二是ABMA标准12.1和12.2,确定了仪表滚珠轴承的标准,三是ISO 76,确定了静态负载额定值标准,四是ISO 281,确定了动态负载额定值和额定寿命。

 
动载荷额定值由轴承几何形状、滚珠数量和尺寸、轴承中径以及环和滚珠材料决定,该额定载荷与实际施加的径向载荷一起用于计算轴承疲劳寿命。
 
额定静载荷与施加在非旋转轴承上的极限载荷有关,额定静载荷取决于滚珠与两个滚道中任一滚道之间的最大接触应力,它受材料、滚珠数量和尺寸、滚道曲率、滚道深度和接触角的影响,同时还基于使用清洁、优质的轴承钢,环的典型硬度为58-64洛氏硬度C(HRC),球的典型硬度水平为60-65 HRC。

 
节圆直径的变化会影响动态额定载荷,而球直径或球数量的变化会同时影响两种额定载荷,同时改变所有这些变量可能导致动态容量向一个方向移动,而静态容量向相反方向移动。
 
ABMA Std.9和ISO 281这两个标准使用相同的方法来确定滚珠轴承的基本额定寿命,然而,尽管基于相似的概念,但它们使用不同的修饰符来确定调整后的评级寿命,其中包括对可靠性、特殊轴承性能、工作温度、润滑条件和某些环境因素的调整。

 
例如,寿命调整系数a2与特殊的轴承特性有关,例如材料,AST的标准轴承由优质真空脱气钢制成,延长了轴承的使用寿命,基本额定载荷是通过考虑这种较长的使用寿命而确定的,这使得以小时为单位的运行寿命增加了2.2倍,承载能力增加了1.3倍。
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