滾動軸承壽命性能試驗技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

1、杭州軸承試驗研究中心有限公司（聯(lián)合國援助杭州軸承試驗研究中心） 機械工業(yè)軸承產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心（杭州）ISO/IEC 17025 國際互認新昌軸承區(qū)域名牌創(chuàng)建活動新昌軸承區(qū)域名牌創(chuàng)建活動2008年年10月月20日日n資歷證書資歷證書n資歷證書資歷證書n資歷證書資歷證書n資歷證書資歷證書VNSec1ln hoeczVNS01ln)(10PCLrRvhcuedVzANNS)(ln)(110PCaaLSKFna101LaaLxyzna理論基礎； 瑞典哥德堡查爾默斯技術(shù)大學G.論德伯格（Gustaf Lundberg）教授和SKF的A.帕爾默哥萊（Arvid Palmgren）工程師于1947年提出的理

2、論為基礎，依據(jù)是1936年的Weibull的疲勞概率理論疲勞概率理論。1962年國際標準化組織ISO 281標準的滾動軸承壽命的計算公式L10=C/Pe式中；C軸承額定動載荷；C=f（DW、Le、Z） P 軸承當量動載荷； e 壽命計算系數(shù)；滾子軸承；e10/3 、 球軸承；e=3理念體現(xiàn)； 軸承的載荷能力和軸承的實際載荷的大小是確定軸承壽命的唯一因素唯一因素。軸承產(chǎn)品市場的導向； 1) 軸承內(nèi)部承載能力的開發(fā)軸承結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計優(yōu)化設計； 2) 軸承結(jié)構(gòu)改進偏向于滾動體的直徑、長度和個數(shù)的增加； 3) 以調(diào)心滾子軸承為典型的結(jié)構(gòu)與保持架的開發(fā)、設計與改進；影響與成效； 大大提高軸承產(chǎn)品質(zhì)量和軸

3、承的載荷能力載荷能力，優(yōu)化軸承結(jié)構(gòu)，完善軸承的優(yōu)化設計；局限與不足； 壽命評估僅局限于對軸承的自身軸承的自身 ，改革僅涉及軸承制造業(yè)內(nèi)。軸承制造業(yè)內(nèi)。軸承實際失效分析的啟發(fā)1/3材料疲勞材料疲勞滾動軸承的失效材料的疲勞失效材料的疲勞失效 3434潤滑失效 36污染失效 14安裝失效 161/3潤滑失效1/3安裝安裝污染污染滾動軸承實際失效分析的啟發(fā)好的軸承必須有良好的維護！軸承的失效并非完全是軸承的質(zhì)量問題！雷諾滑動諾滑動雷諾滑動交變應力與雷諾滑動靜態(tài)時滾動體與滾道接觸處的彈性變形動態(tài)時滾動前方的材料被拉伸動態(tài)時滾動后方的材料被壓縮彈性恢復滯后產(chǎn)生摩擦 滾動軸承工作表面并非“剛性體”，在滾動體

4、與滾道接觸處會發(fā)生彈性變形，局部材料會發(fā)生拉伸和壓縮，材料承受拉伸與壓縮的交變的應力作用的同時在滾動工作表面產(chǎn)生滑動摩擦。雷雷 諾諾 滑滑 動動材料表層疲勞理論材料表層疲勞理論的發(fā)展軸承材料疲勞剝離機理的發(fā)展和引深材料表層的疲勞剝離機理材料表層下的非金屬夾雜物非金屬夾雜物邊緣的應力集中，出現(xiàn)的“蝶形蝶形非金屬夾雜物邊緣的材料疲勞裂紋處出現(xiàn)裂紋由材料的表層向材料的表層向材料的表面擴展材料的表面擴展，最終導致材料的剝離。NSK材料表層疲勞蝶影材料表層的非金屬夾雜物在循環(huán)交變應力作用下形成的“蝶形蝶形”NSK材料表面疲勞剝離機理1軸承材料疲勞剝離機理的發(fā)展和引深材料表面的疲勞剝離機理 1應力分布接觸

5、應力凹痕裂紋由表面向內(nèi)發(fā)展，再由內(nèi)向外形成剝離裂紋的起源在材料表面的應力集中點表面形態(tài)缺陷引起的材料表面剝離NSK材料表面疲勞剝離機理2軸承材料疲勞剝離機理的發(fā)展和引深材料表面表面的疲勞剝離機理 2由潤滑與污染引起的材料表面剝離太大顆粒沉淀在底部，如沉淀在滾動表面，直接破壞表面形貌太小顆粒凝結(jié)和沉淀在滾動表面破壞潤滑油膜的連續(xù)性正常顆粒懸浮在潤滑油中，隨潤滑油流動大顆粒在滾動表面直接表面直接產(chǎn)生壓痕產(chǎn)生壓痕壓痕處應力集中，裂紋由表面生成，壓痕處應力集中，裂紋由表面生成，向材料的表層擴展，并與材料表層的向材料的表層擴展，并與材料表層的薄弱處（偏析、非金屬夾雜）相連薄弱處（偏析、非金屬夾雜）相連小

6、顆粒在滾動表面破壞潤滑油膜的連續(xù)性連續(xù)性NSK試驗機型號ZS1530ZS3060ZS60120 試驗軸承（mm）內(nèi)徑1530306060120外徑356262110110215活塞面積（cm2）徑向2570200軸向1525100工作溫度（）2070，不得超過90試驗軸承轉(zhuǎn)速（r/min）320016000100050007753860試驗軸承最大載荷（kN/套）徑向7.3524.598軸向3.4314.768.6潤滑方式循環(huán)潤滑驅(qū)動電機功率（kW）2.82.8/2.14.5轉(zhuǎn)速（r/min）28701420/29501440比較項目ZS型F&M 5”型試驗頭單個試驗頭，單機尺寸小兩套試驗頭，

7、開啟式試驗軸承裝拆封閉式，不便裝拆采用開啟式，觀察方便，便于裝拆加載性能手動帶溫度補償和蓄能油缸砝碼和減壓閥，連續(xù)補償，精度高但占用空間大且成本高潤滑性能封閉式強制循環(huán)潤滑，油溫不可控，澆灌式潤滑，油路通暢，油溫可控，提高了精度 試驗機類型項目ABLT-1AABLT-2ABLT-3ABLT-4ABLT-5球軸承和滾子軸承（尤其是汽車輪轂軸承）球軸承球軸承和滾子軸承試驗軸承內(nèi)徑/mm10 6060 1205 12120 180180 240試驗軸承數(shù)量2 4套試驗軸承轉(zhuǎn)速r / min1000 10000(可調(diào))500 5000(可調(diào))5000 36000(可調(diào))500 3000(可調(diào))300 2500(可調(diào))最大徑向載荷/kN1002501.5400800最大軸向載荷/kN501250.4200300電源主軸電機3 kW7.5 kW1.5 kW10 kW15 kW油泵電機0.37 kW0.75 kW40 W1.5 kW2 kW功率消耗 / kW約3.5約9約1.8約15約20環(huán)境溫度10 40總質(zhì)量/kg約1000約2000約500約3500約4500整機尺寸/mm150072012001750900120011006501000200010001500220011001600)(exp1)(bvLLF1、立足球軸承、堅持做大，做特做強、做精做專。做隱型冠軍做隱型冠軍引導發(fā)展成