滚动轴承疲劳寿命的影响因素
2016-07-24徐鹤琴汪久根王庆九
轴承 2016年5期
徐鹤琴,汪久根,王庆九
(浙江大学机械工程学院,杭州 310027)
近年来,通用机械零部件的摩擦学设计得到广泛关注,滚动轴承是应用最广泛的机械零部件之一,随着数值计算技术和方法的发展,计算模拟和模拟试验已广泛用于滚动轴承的摩擦学研究和产品设计。滚动轴承的摩擦学设计有正向和反向2种思路[1]。
滚动轴承的性能对机械系统的性能有重大影响,然而影响滚动轴承疲劳寿命的因素众多,如工作温度、冲击载荷、可靠性、材料、使用条件、极限转速、表面粗糙度、夹杂物、压痕、润滑状态、径向游隙、偏斜、疲劳裂纹诱导应力、切向摩擦力、残余应力和环向应力、表面处理等[1-2],这些因素相互影响,加之疲劳寿命试验的非重复性,影响因素尚难以准确地定量描述。
拟全面讨论影响滚动轴承疲劳寿命的因素,以期通过控制这些因素来提高滚动轴承的疲劳寿命,为高可靠度、长寿命的滚动轴承设计提供思路。
1 可靠度
高可靠度下二参数Weibull分布的寿命模型低估了轴承的疲劳寿命[3]。针对高可靠度的轴承寿命理论,将失效前的最小寿命作为第三参数γ,导出了一个三参数的Weibull寿命分布函数[4]。
对于特定的应用,需要为90%以外的可靠度指定寿命。
GB/T 6391—2010通过引入修正系数 a1和aISO,对额定寿命进行了修正[5],即
Lnm=a1aISOL10。
2 温度
温度变化影响润滑油的黏度,通过改变油膜厚度进而影响轴承的润滑特性[6]。高温会导致轴承材料的硬度降低,对应用于航空工业的轴承,温度的影响尤为明显。……
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