Ⅰ 軸承強化壽命試驗與耐久試驗的區別
沒有區別。軸承強化壽命試驗與耐久試驗都是測試軸承的,是沒有區別的。軸承是當代機械設備中一種重要零部件。的主要功能是支撐機械旋轉體,降低其運動過程中的摩擦系數。
Ⅱ 軸承疲勞壽命試驗的介紹
軸承疲勞壽命試驗對於如何加強壽命試驗技術的交流與合作,促進軸承疲勞壽命快速試驗技術的發展,推廣軸承疲勞壽命快速試驗技術的應用,是今後很長一個時期內軸承行業面臨的問題。
Ⅲ 滾動軸承的壽命和基本額定壽命是什麼含義
所謂軸承壽命,對於單個滾動軸承來說,是指其中一個套圈或滾動體首次出現疲勞點蝕之前,一套圈相對於另一套圈所轉過的轉數。由於對同一批軸承(結構、尺寸、材料、熱處理以及加工等完全相同),在完全相同的工作條件下進行壽命試驗,它們的疲勞壽命是相當離散的,但總有一個壽命,是90%的軸承都能達到的,工程上把這個壽命,也就是這種具有90%可靠度的軸承壽命稱為軸承的基本額定壽命,即:
軸承的基本額定壽命L10:是指一批相同的軸承,在相同條件下運轉,其中90%軸承在發生疲勞點蝕以前能運轉的總轉數(以106轉為單位)或在一定轉速下所能運轉的總工作小時數(此時基本額定壽命用Lh10表示)。
對每一個具體的軸承,顯然它能在基本額定壽命期內正常工作的概率是90%,點蝕失效的概率是10%。所以基本額定壽命是具有90%可靠度的軸承壽命。
Ⅳ 決定軸承壽命的因素有哪些
現的代軸承質量提高不少,在某些應用中,軸承的實際工作壽命可能遠高於其基本額定壽命。在某特定應用中,軸承的工作壽命受多種不同的因素影響,包括潤滑、污染的程度、角度誤差、安裝不當和環境條件等。
Ⅳ 軸承使用壽命怎樣確定
滾動軸承之壽命以轉數(或以一定轉速下的工作的小時數)定義:以ntn軸承型號和iko軸承型號為例,在此壽命以內的軸承,應在其任何軸承圈或滾動體上發生初步疲勞損壞(剝落或缺損)。然而無論在實驗室試驗或在實際使用中,都可明顯的看到,在同樣的工作條件下的外觀相同軸承,實際壽命大不相同。此外還有數種不同定義的軸承「壽命」,其中之一即所謂的「工作壽命」,它表示ntn軸承型號和iko軸承型號在損壞之前可達到的實際壽命是由磨損、損壞通常並非由疲勞所致,而是由磨損、腐蝕、密封損壞等原因造成。
為確定軸承壽命的標准,把軸承壽命與可靠性聯系起來。
每一樣物品都有一個額定的壽命,意味著它從生產出來那刻開始就能使用多久,軸承也不例外,而軸承的額定壽命,由於製造精度,材料均勻程度的差異,即使是同樣材料,同樣尺寸的同一批軸承,在同樣的工作條件下使用,其壽命長短也不相同。若以統計壽命為1單位,最長的相對壽命為4單位,最短的為0.1-0.2單位,最長與最短壽命之比為20-40倍。90%的軸承不產生點蝕,所經歷的轉數或小時數稱為軸承額定壽命。
Ⅵ 淺談雙工位轎車輪轂軸承疲勞壽命試驗機的結構設計論文
淺談雙工位轎車輪轂軸承疲勞壽命試驗機的結構設計論文
1試驗機簡介
轎車輪轂軸承的壽命和性能直接關繫到轎車的安全性、轉向平穩性和舒適度,因此必須對其進行多種工況的模擬試驗,轎車輪轂軸承疲勞壽命試驗機主要用於第1代、第2代及第3代轎車輪轂軸承的工況模擬試驗,即在一定載荷下分別進行高速性能試驗、一般耐久性試驗、高溫試驗和泥漿鹽水噴濺試驗等,滿足了軸承企業對軸承不能隨車在道路上進行試驗的缺陷。目前所用試驗機主要有2種,一種是早期設計的單工位輪轂軸承試驗機,其主要缺點為試驗載荷小,效率低;另一種是雙工位輪轂軸承試驗機,其特點在於可同時對2套軸承進行對比試驗,可進行大載荷試驗和超速性能試驗。
2試驗機原理
試驗機屬於工況模擬試驗,對軸承進行試驗時,其環境溫度、轉速、振動以及載荷大小和方向必須與轎車上所安裝軸承一致或相近。軸承壽命取決於試驗載荷的大小,因此載荷的精確模擬對軸承的性能研究起著至關重要的作用。
2.1轎車的力學模型
轎車的懸架彈簧是典型的低剛度組件,輪胎和路面在轎車行駛過程中也會發生變形。一般車身結構的固有頻率大多低於15Hz,因此車身運動基本上可以假定為簡單的剛體運動。此外,轎車前、後部分之間的相互影響很小,前、後部分質量不存在明顯的耦合計算。
2.2轎車輪轂軸承的外部載荷
輪轂軸承的外部載荷是對其進行受力分析、壽命計算和耐久性試驗載荷譜設計的重要依據。影響轎車輪轂軸承外部載荷的'情況非常復雜,包括路面狀況、車速、輪胎特性、行駛路線以及駕駛習慣等。輪轂軸承的外部載荷等價於輪胎載荷,即轎車行駛過程中路面對輪胎的作用力,通常包括徑向輪胎載荷和軸向輪胎載荷等。
轎車在高速直線行駛中,輪轂軸承受到的外力為地面的支反力(也稱徑向外力),該力的大小和輪軸的承重有關,方向由地面垂直向上並通過軸承回轉中心,作用點為輪胎著地點;轎車在彎道行駛中,輪轂軸承除受到上述地面支反力外,還受到物體作圓周運動時的向心力的影響,該力的大小和向心力數值有關,方向平行於軸線,指向彎道中心方向,作用點為輪胎著地點(也稱軸向外力)。
軸向外力通過輪胎半徑施加於輪轂軸承,產生很大的傾覆力矩,而徑向外力只是產生由於其偏距產生的彎矩,軸向外力和側向加速度有關,而側向加速度是影響輪轂軸承壽命的決定性因素。由動靜法分析,可以看出轎車轉彎時輪胎外力為徑向載荷Fz和軸向載荷Fy(正、反2個方向,對應不同方向轉彎)。可以推出,作圓周運動時,外側車輪受力大於內側車輪。
2.3輪胎軸承組件受力分析
可以看出輪胎組件外力為Fz和Fy(正、反2個方向),此2個力為地面對輪胎作用力,輪胎要保持平衡,必然受到輪軸(或懸架)對輪胎組件的方向相反、大小相等且作用於同一點的另一對作用力,即徑向載荷F′z和軸向載荷F′y(正、反2個方向),輪胎組件重力及其本身離心力不計(該離心力通過軸心,對軸承壽命影響不大),轎車彎道行駛時產生的軸向載荷是影響軸承失效的關鍵因素(對轎車而言,徑向載荷F′z和軸向載荷F′y為內力)。
3試驗機結構
根據輪轂軸承在轎車上的工作原理,為提高試驗效率,增加對比性,設計了雙工位轎車輪轂軸承試驗機。試驗機主體,主要由主體軸系、試驗裝置(2套)、軸向油缸、徑向油缸(2個)、機座等組成。試驗主體軸系採用懸臂結構,試驗軸承安裝在軸端位置,裝拆方便。軸向及徑向載入機構有2個徑向載入油缸和1個軸向載入油缸,徑向載入油缸和軸向載入油缸相互垂直,在液壓力的作用下向2套試驗軸承施載入荷,輪胎著地點為軸向油缸鉸支座中心,其軸向油缸中心到主軸中心的距離為轎車輪胎半徑,力臂上有刻度尺,可根據實際輪胎半徑的大小調整到對應的刻度處。
目前,對輪轂軸承的試驗載入力,國際上流行2種模式,一種為載入到旋轉的輪胎著地點,即外力Fz和Fy(其反力為F′z和F′y),設備較復雜,工裝調整需要找正;另一種為輪軸(或懸架)對輪轂軸承組件的載入力作用於輪胎著地點,即外力F′z和F′y(其反力為Fz和Fy),設備結構簡單,輪轂軸承安裝方便,無需調整就可以同心。對輪轂軸承本身而言,這2種方案模式受力狀態完全等效。本試驗機載入方式則屬於第2種情況,軸向力大小和方向隨載荷譜相應變化,徑向油缸為單方向拉力,大小隨載荷譜相應變化。根據力與力的作用相等原理,在試驗的過程中,2套試驗裝置的轉速與軸向力完全等效,當在載荷譜中把徑向力也設為一致時,2套試驗軸承的工況完全相同,這在提高試驗效率的同時,還可以作對比試驗,如選用不同批次軸承或不同廠家軸承同時進行試驗。通過對比性分析,可更好地找出軸承在材料與加工方面的缺陷或是設計中的不足,為軸承設計人員進一步提高軸承的質量提供依據。
另外,試驗機還配有驅動系統、控制與測試系統、液壓載入系統和加熱系統等,其主要技術參數為:
(1)試驗軸承類型為轎車前、後輪轂軸承;
(2)試驗軸承內徑為30~60mm;
(3)最高轉速為3000r/min;
(4)最大試驗載荷為軸向±15kN,徑向30kN;
(5)載入油缸行程為軸向±40mm,徑向40mm;
(6)最高加熱溫度為130℃;
(7)試驗控制方式為手動/自動;
(8)試驗測試參數為轉速、載荷、溫度、振動、電流、試驗時間及循環次數等;
(9)供電電源為380V,50Hz,20kW。
4結束語
轎車輪轂軸承試驗機通過模擬轎車的各種工況試驗,可檢測出輪轂軸承性能的不足與缺陷,進一步提高軸承的質量,為我國早日進入中高檔轎車主機市場提供保障。
;Ⅶ 軸承使用壽命問題
理論計算 不準也是正常的啊,可能計算方法不太准 可能忽略了很多客觀因素
也可能計算的只是最小值,不是說一千多個小時一定壞。
舉個例子,人的理論壽命100歲,咱們這里不討論100這個數字,你想想是不是每個人都活到正好一百歲呢??理論值只是個參考,超過或者小於理論值都正常。
Ⅷ 軸承的壽命計算
一、軸承的壽命
軸承在承受負荷旋轉時,由於套圈滾道面及滾動體滾動面不斷地受到交變負荷的作用,即使使用條件正常,也會因材料疲勞使滾道面及滾動面出現魚鱗狀損傷(稱做剝離或剝落)。
出現這種滾動疲勞損傷之前的總旋轉數稱做軸承的「(疲勞)壽命」。
即使是結構、尺寸、材料、加工方法等完全相同的軸承,在同樣條件下旋轉時,軸承的(疲勞)壽命仍會出現較大的差異。
這是因為材料疲勞本身即具有離散性,應從統計的角度來考慮。
於是就將一批相同的軸承在同樣條件下分別旋轉時,其中90%的軸承不出現滾動疲勞損傷的總旋轉數稱做「軸承的基本額定壽命」(即可靠性為90%的壽命)。
在以固定的轉速旋轉時,也可用總旋轉時間表示。
但在實際工作時,還會出現滾動疲勞損傷以外的損傷現象。
這些損傷可以通過做好軸承的選擇、安裝和潤滑等加以避免。
二、軸承壽命的計算
1、基本額定動負荷
基本額定動負荷表示軸承耐滾動疲勞的能力(即負荷能力),是指大小和方向一定的純徑向負荷(對於向心軸承)或中心軸向負荷(對於推力軸承),在內圈旋轉外圈固定(或內圈固定外圈旋轉)的條件下,該負荷下的基本額定壽命可達100萬轉。向心軸承與推力軸承的基本額定動負荷分別稱做徑向基本額定動負荷與軸向基本額定動負荷,用Cr與Ca表示,其數值錄入軸承尺寸表。
2、基本額定壽命
式1表示軸承的基本額定動負荷,當量動負荷及基本額定壽命之間的關系。
軸承以固定的轉速時,用時間表示壽命更為方便,如式2所示。
另外,對於鐵路車輛或汽車等用行車距離(km)表示壽命較多,如式3所示。
因此,作為軸承的使用條件,設當量動負荷為P,轉速為n,則滿足設計壽命所需要的軸承基本額定動負荷c可由式4計算。從軸承表選出滿足c值的軸承,即可確定軸承的尺寸。機械要求的軸承必需壽命請參考表4。
3、根據溫度進行的基本額定動負荷的修正與軸承的尺寸穩定處理
軸承在高溫下使用時,材料組織會發生變化、硬度降低,基本額定動負荷將比常溫下使用時減小。材料組織一旦發生變化,即使溫度恢復到常溫也不會復原。
因此,在高溫下使用時,必須將軸承尺寸表的基本額定動負荷乘以表1的溫度系數進行修正。
表1溫度系數
軸承長時間在120攝氏度以上的工作溫度下使用時,由於經一般熱處理的軸承尺寸變化大,必須進行尺寸穩定處理。
尺寸穩定處理與使用溫度范圍如表2所示。但經尺寸穩定處理的軸承硬度降低,有時基本額定動負荷會減小。
表2 尺寸穩定處理
4、修正額定壽命
式1表示的是可靠性90%的基本額定壽命(L10),根據用途的不同,有時也需要可靠性高於90%的高可靠性壽命。
此外,採用特殊材料有時可以使軸承壽命延長,甚至潤滑等使用條件的不同也會影響軸承壽命。考慮了以上因素對基本額定壽命進行修正後的壽命稱做修正額定壽命,可由式8計算:
Lna=a1a2z3L10..........式8
這里,
a1:可靠性系數......參照(1)項
a2:可靠性系數......參照(2)項
a3:可靠性系數......參照(3)項
〔備注〕按照可靠性高於90%的Lna選擇軸承尺寸時,應特別注意軸與外殼的強度。
(1)可靠性系數a1
計算可靠性不低於90%(即失效率不大於10%)的修正額定壽命時,按表3選擇系數a1
表3可靠性系數a1
(2)材料系數a2
根據軸承材料(鋼種、質量)、製造工藝和設計的不同與壽命有關的軸承特性有可能發生變化,這時用系數a2修正。
採用高質量的真空脫氣軸承鋼或鋼中夾雜物特別少時,a2>1。對於常規軸承材料,a2=1。
(3)使用條件系數a3
軸承在直接影響壽命的條件下(尤其是潤滑條件)下使用時,用系數a3進行修正。
潤滑條件正常時,可取a3=1,潤滑條件特別良好時,可取a3>1。但在以下條件下,取a3<1。
a、運轉時潤滑劑運動粘度降低時
球軸承-小於13平方毫米/s{13cSt}
滾子軸承-小於20平方毫米/s{20cSt}
b、轉速特別低時
滾動體節圓直徑與轉速的乘積小於10000
c、潤滑劑中混入雜質時
d、內圈與外圈的相對傾斜大時
〔注〕軸承在高溫下使用硬度降低時,必須對基本額定動負荷進行修正(參照表1)
5、機械所必需的軸承壽命
選擇軸承應合理地提出壽命要求,壽命要求過高,則軸承尺寸過大,機械笨重,不經濟。壽命要求過低,則在使用中需要常更換,一般可根據機械的大修期確定軸承的使用壽命。各種機械所必需的軸承使用壽命推薦值見表4。
表4軸承必需壽命(參考)
三、當量動負荷
軸承大多承受徑向負荷與軸向負荷的合成負荷,並且負荷條件多種多樣,如大小發生變化等。
因此,不可能將軸承的實際負荷直接與基本額定動負荷比較。
這時,則將實際負荷換算成通過軸承中心,且大小和方向一定的假想負荷來進行分析比較,軸承在假想負荷下具有與實際負荷和轉速下相同的壽命。
這樣換算的假想負荷稱做當量動負荷,用P表示。
1、當量動負荷的計算
承受大小和方向一定的合成負荷的向心軸承與推力軸承(a不等於90度)的當量動負荷可由下式計算:
P=XFr+YFa........(9)
這里,
P:當量動負荷,N{kgf} 對於向心軸承,表示為Pr:徑向當量動負荷;對於推力軸承,表示為Pa:軸向當量動負荷
Fr:徑向負荷,N{kgf}
Fa:軸向負荷,N{kgf}
X:徑向負荷系數
Y:軸向負荷系數(負荷系數X與Y載於軸承尺寸表)
對於單列向心軸承,當Fa/Fr<=e時,取X=1、Y=0,因此,這時當量動負荷為Pr=Fr。
1)對於單列向心軸承,當Fa/Fr<=e時,取X=1、Y=0,因此,這時當量動負荷為Pr=Fr.[e表示Fa/Fr的界限值,載於軸承尺寸表。]對於單列角接觸球軸承及圓錐滾子軸承,如圖1所示。由於承受徑向負荷時會產生軸向分力(Fac),因此,軸向分力可由下式計算:
Fac=Fr/2Y......(10)
2)接觸角為90度的推力球軸承只承受軸向負荷,因此當量動負荷Pa=Fa
3)推力調心滾子軸承的當量動負荷由下式計算:
Pa=Fa+1.2Fr.........式11 這里Fr/Fa<=0.55
2、負荷變化時的平均當量動負荷
軸承承受大小或方向變化的負荷時,需要計算使軸承具有與實際變化條件下相同壽命的平均當量動負荷。
各種變化條件下的平均當量動負荷Pm的計算方法如圖所示。
四、基本額定靜負荷與當量靜負荷
1、基本額定靜負荷
軸承承受太大的靜負荷或在極低轉速下承受沖擊負荷時,滾動體與滾道的接觸面會產生局部永久變形。其變形電隨負荷增大而增大,超過一定限度的話,將會影響正常的旋轉。
基本額定靜負荷是指使承受最大負荷的滾動體與滾道的接觸面中央產生按以下計算接觸應力的靜負荷。
a、調心球軸承......4600MPa{469kgf/mm2}
b、其他球軸承......4200MPa{429kgf/mm2}
c、滾子軸承......4000MPa{408kgf/mm2}
在這些接觸應力下產生的滾動體與滾道的永久變形總量約為滾動體直徑的0.0001倍。
向心軸承與推力軸承的基本額定靜負荷分別稱作徑向基本額定靜負荷與軸向基本額定靜負荷,用Cor與Coa表示,其數值載於軸承尺寸表。
2、當量靜負荷
當量靜負荷是指一種假想負荷,當軸承靜止或轉速極低時,該假想負荷下承受負荷的滾動體與滾道的接觸面中央產生與實際負荷條件下相同的接觸應力。
向心軸承與推力軸承的當量靜負荷分別採用通過軸承中心的徑向負荷與通過軸承中心線的軸向負荷。當量靜負荷由式17到式20計算:
當量靜負荷可由下式計算:
這里:
Por:徑向當量靜負荷,N{kgf}
Poa:軸向當量靜負荷,N{kgf}
Fr:徑向負荷,N{kgf}
Fa:軸向負荷,N{kgf}
Xo:徑向靜負荷系數
Yo:軸向靜負荷系數(靜負荷系數Xo與Yo載於軸承尺寸表)
3、安全系數
軸承的允許當量靜負荷雖取決於軸承的基本額定靜負荷,但由於上述永久變形量(局部凹陷量)決定的軸承使用限度則隨對軸承的性能要求及使用條件而有所不同。
因此,為分析基本額定靜負荷的安全度,根據經驗制定了安全系數。
fs=Co/Po..........(21)
這里:
fs:安全系數(表5)
Co:基本額定靜負荷,N{kgf}
Po:當量靜負荷, N{kgf}
表5 安全系數fs
備註: 對於推力調心滾子軸承,取fs>=4
Ⅸ 軸承壽命 影響
輪轂軸承是汽車的一個關鍵性零部件,它是連接輪胎/制動盤與轉向節的零件。它的主要作用就是用來承載重量,以及為輪轂的轉動提供精確的指引。它的使命就決定了它不僅要能承受軸向載荷,同時也需要承受徑向載荷。輪轂軸承是在其他兩種軸承的基礎上發展起來的,分別是圓錐滾子軸承和標准角接觸球軸承,它將這兩套軸承做為一體,使其具有重量輕、載荷容量大、組裝性能好、結構緊湊、可省略游隙調整、省略外部輪轂密等優點,同時這也決定了它會被廣泛的應用在汽車零部件中。
Ⅹ 什麼是軸承壽命 什麼是軸承的額定壽命
我們通常所說的軸承壽命指的是疲勞壽命,它是指軸承中任一滾動體或滾道出現疲勞剝落前總的轉數,或在一定轉速下的工作小時數。壽命單位常用10^6轉或小時表示。
額定壽命是指一批相同的軸承中90%的軸承在疲勞破壞前能夠達到或超過的壽命,簡言之就是使用概率為90%的壽命!