軸承壽命的定義和相關理論
軸承壽命的定義和相關理論
2018-05-04 00:00:00
在機械設計過程中,工程技術人員對滾動軸承的壽命十分關注。事實上,人們所說的軸承壽命在工程技術領域中通常指的是軸承疲勞壽命。
軸承受載運行的時候,負荷從一個軸承圈通過滾動體傳到另一個軸承圈。在金屬材料內部會出現相應的應力分布,大致的示意圖如下圖所示。從下圖中可以看到,在滾動體與滾道接觸表面金屬材料之下的某一個深度出現*大的剪切應力。
軸承受載運行的時候,負荷從一個軸承圈通過滾動體傳到另一個軸承圈。在金屬材料內部會出現相應的應力分布,大致的示意圖如下圖所示。從下圖中可以看到,在滾動體與滾道接觸表面金屬材料之下的某一個深度出現*大的剪切應力。
每次滾動體滾過滾道,這個剪切應力就會反復出現。當出現次數達到一定數量的時候,金屬便會出現疲勞,由此開始失效。不論材質如何,這種剪應力的往復總會出現,只是出現的時間與滾動體滾過的次數以及與正壓力成正比(后面的壽命計算公式中反映了這個關系)。
當初始疲勞點出現之后,疲勞會沿著一定的方向向金屬表面蔓延,*終出現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,軸承疲勞失效的時間(轉動圈數),就是我們所說的疲勞壽命。
事實上,每個軸承都有其疲勞極限。但即使在相同的工況下,由于軸承內部金屬材料的均勻性等,對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的概念。