从另一个方面来说,如果将较低值或最小值作为标准,那么太多轴承的寿命又都会远超过该设定值。从这个观点来看,选择 90% 的值是出于惯例。其实,本来可以采取统计学上常用的 95%作为基准。不过,之所以根据经验选择较为宽松的90% 可靠性作为轴承的标准却有其实用和经济方面的考量。然而,如今,飞机、电脑和通信系统等应用并不采用 90% 可靠性,一些情况下,甚至会要求 99% 或 99.9% 的可靠性。图 4.27 显示了一组相同的轴承在相同条件下运行时的疲劳寿命分布情况。可使用韦氏方程描述10%~60% 失效概率(剩余概率 90%~40%)范围内的疲劳寿命分布。滚动轴承简化了轴承外面的结构,便于保养、检查。浙江NSK2207C3轴承贸易
因负荷引起的轴挠曲、轴或轴承座精度不良、安装误差等会使轴承内圈与外圈之间产生轴承允许的倾斜角,因轴承类型、使用条件而异,通常小于0.0012 弧度 (4′)。预料到内、外圈会有大的倾斜时,则选择调心球轴承、调心滚子轴承、带座外球面球轴承等具有调心功能的轴承类型。滚动轴承承受载荷后,滚动体与滚道的接触部分会产生弹性变形。轴承的刚度,取决于轴承载荷与内、外圈及滚动体的弹性变形量之比。机床主轴等必须提高轴和轴承的刚度。所以多选用承载后变形比球轴承小的滚子轴承。通过预紧,使轴承处于负游隙状态,可提高轴承的刚度。该方法适用于角接触球轴承,圆锥滚子轴承等。浙江NSK2207C3轴承贸易将 2 套向心轴承组合成对使用的轴承称为成对双联轴承。
疲劳寿命与可靠性诸如飞机卫星火箭等设备,任何零部件故障都可能导致整机损伤且难以修复,此类场合就对各个零部件的可靠性提出了极高的要求。可靠度这一概念正逐渐在耐久消费品领域普及,并可应用于机械设备的有效预防性维修中。滚动轴承的额定疲劳寿命指一组同类轴承在相同工况下分别运行时,其中 90% 的轴承未发生材料滚动疲劳导致的损伤而持续旋转的总转数或以恒定转速旋转的总时间。此时可靠性定义为 90%。换言之,疲劳寿命通常都采用 90% 可靠性定义。另外,还有其他描述寿命的方法。例如,平均值就常被用来描述人类的寿命。然而,如果将平均寿命用在轴承上,那么,太多轴承都会在达到平均值前便失效。
L10: 可靠性为 90% 的基本额定寿命。a1: 可靠性的寿命修正系数a2: 轴承特性的寿命修正系数a3: 工况的寿命修正系数可靠性超过90%的a1值见表4.4。轴承特性的寿命修正系数a2用于反映轴承钢的改进。NSK 全部采用真空脱气轴承钢材,且 NSK 测试表明相较于以前的材料,该材料能够大幅延长轴承的寿命。轴承尺寸表中所列的基本额定动载荷 Cr和 Ca,是考虑了材料及制造技术改进所延长寿命后计算得出的值。因此,使用公式 (4.7) 推算寿命时,可假设 a2 >1。圆锥滚子轴承装有圆锥形滚动体,由内圈的大挡边引导。
轴承载荷与基本额定寿命之间存在如下关系 :球轴承 L = ( CP )3 ................................. (4.1)滚子轴承 L = ( CP )103 ............................... (4.2)式中, L :基本额定寿命(106 转)P :轴承载荷(当量动载荷)(N),{kgf}..........C : 基本额定动载荷 (N),{kgf}向心轴承的 C 用 Cr 表示推力轴承的 C 用 Ca 表示轴承转速恒定时,其疲劳寿命用时间表示比较方便。汽车及其他车辆等一般以行车里程表示轴承的疲劳寿命。设轴承的基本额定寿命为 Lh (h)、转速为n (min-1)、疲劳寿命系数为 fh、速度系数为 fn,则可以得出表 4.2 的关系。在已知轴承载荷 P 及转速 n,确定机械设计寿命疲劳系数 fh 的情况下,轴承所需要的基本额定动载荷 C,可用下列公式求出。C = fh ⋅ Pfn................................................... (4.3)然后,应从轴承尺寸表中,选择符合 C 值的轴承。单列角接触球轴承其接触角越大,轴向载荷的承受能力越大。杭州NSK24120CAME4C3S11轴承
圆锥滚子轴承与角接触球轴承一样,一般将两套轴承对置使用。浙江NSK2207C3轴承贸易
为了能**一般情况下的运行条件,分别将径向载荷 Fr (N) {kgf} 和轴向载荷 Fa (N) {kgf} 设为约是轴承额定动载荷 Cr (N) {kgf} 的 10%(标准载荷)和 1%(轻预载荷),并用作计算的载荷条件。采用标准径向游隙,轴配合设为 j5。另外,还将因内圈膨胀导致内部游隙减小这一因素纳入了考量。此外,假设运转过程内外圈温差为 5°C 计算比较大、**小、平均有效游隙时的 Lq /Lq=0。如图 4.31~4.34 所示,当倾斜范围在 0.0006~0.003 rad (2’~10’) 之 间 时, 疲 劳 寿 命 下 降5%~10% 或更少,因此,影响不大。然而,如图所示,当倾斜超过一定限度时,疲劳寿命便会快速下降。因此,需要对这方面加以注意。浙江NSK2207C3轴承贸易