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轴承寿命的定义和相关理论

轴承寿命的定义和相关理论

2018-05-04 00:00:00

在机械设计过程中,工程技术人员对滚动轴承的寿命十分关注。事实上,人们所说的轴承寿命在工程技术领域中通常指的是轴承疲劳寿命。

轴承受载运行的时候,负荷从一个轴承圈通过滚动体传到另一个轴承圈。在金属材料内部会出现相应的应力分布,大致的示意图如下图所示。从下图中可以看到,在滚动体与滚道接触表面金属材料之下的某一个深度出现*大的剪切应力。

每次滚动体滚过滚道,这个剪切应力就会反复出现。当出现次数达到一定数量的时候,金属便会出现疲劳,由此开始失效。不论材质如何,这种剪应力的往复总会出现,只是出现的时间与滚动体滚过的次数以及与正压力成正比(后面的寿命计算公式中反映了这个关系)。
当初始疲劳点出现之后,疲劳会沿着一定的方向向金属表面蔓延,*终出现轴承的金属表面剥落。这就是轴承失效模式中非常典型的一种一一表面疲劳剥落。上述轴承失效过程的描述就是轴承的疲劳失效。而在给定的工况下,轴承疲劳失效的时间(转动圈数),就是我们所说的疲劳寿命。
事实上,每个轴承都有其疲劳极限。但即使在相同的工况下,由于轴承内部金属材料的均匀性等,对于一大批轴承也不可能具有完全一样的疲劳寿命。因此我们引入可靠性系数的概念。