沙美妤，王洪新，林华，曹昌勇，周小超

（皖西学院机械与车辆工程学院，安徽六安237000）

0 引言

球轴承属于长寿命产品[1]，对其寿命及可靠性研究多基于加速寿命试验。恒加寿命试验（Constant Stress Accelerated Life Testing，CSALT）是最早发展起来的一种加速试验方法[2]。进行CSALT的前提之一是不同加速载荷（即加速应力）下的失效机理不发生改变，而这由前期试验设计和试验后期的一致性检验保证，其中试验设计环节主要通过确定合理的加速载荷边界值来保证失效机理的一致性。在设计CSALT方案时，试验的最大加速载荷越大，加速效果越好，试验时间越短，试验成本越低，在相同时间内得到的可用寿命信息越多[3]。但若其值过大，就会导致失效机理改变，使试验失去意义。以往人们主要根据经验来确定加速载荷边界值，再利用Hertz接触理论验证所选边界值的最大接触应力是否小于轴承最大允许接触应力，若小于则初步认为设计轴承的失效机理不发生改变，反之失效机理改变。该方法受设计人员实践经验的限制，估算结果往往与实际值有较大偏差，而且该试算法不便于工程应用。

本文以6206型轴承为例，利用Hertz接触理论估算球轴承最大接触应力的逆过程，推导出球轴承允许的理论疲劳极限载荷估算公式，并结合有限元分析结果对其进行修正，得到一个更为安全且便于工程应用的球轴承CSALT加速载荷边界估算公式。

1 基于Hertz接触理论的理论疲劳极限载荷估算公式

1.1 Hertz接触理论

Hertz接触理论是基于3个基本原理[4]提出的，具体如下：1）变形方程。……