滚动轴承寿命性能试验技术现状及发展

1、杭州轴承试验研究中心有限公司（联合国援助杭州轴承试验研究中心） 机械工业轴承产品质量检测中心（杭州）ISO/IEC 17025 国际互认新昌轴承区域名牌创建活动新昌轴承区域名牌创建活动2008年年10月月20日日n资历证书资历证书n资历证书资历证书n资历证书资历证书n资历证书资历证书VNSec1ln hoeczVNS01ln)(10PCLrRvhcuedVzANNS)(ln)(110PCaaLSKFna101LaaLxyzna理论基础； 瑞典哥德堡查尔默斯技术大学G.论德伯格（Gustaf Lundberg）教授和SKF的A.帕尔默哥莱（Arvid Palmgren）工程师于1947年提出的理

2、论为基础，依据是1936年的Weibull的疲劳概率理论疲劳概率理论。1962年国际标准化组织ISO 281标准的滚动轴承寿命的计算公式L10=C/Pe式中；C轴承额定动载荷；C=f（DW、Le、Z） P 轴承当量动载荷； e 寿命计算系数；滚子轴承；e10/3 、 球轴承；e=3理念体现； 轴承的载荷能力和轴承的实际载荷的大小是确定轴承寿命的唯一因素唯一因素。轴承产品市场的导向； 1) 轴承内部承载能力的开发轴承结构的优化设计优化设计； 2) 轴承结构改进偏向于滚动体的直径、长度和个数的增加； 3) 以调心滚子轴承为典型的结构与保持架的开发、设计与改进；影响与成效； 大大提高轴承产品质量和轴

3、承的载荷能力载荷能力，优化轴承结构，完善轴承的优化设计；局限与不足； 寿命评估仅局限于对轴承的自身轴承的自身 ，改革仅涉及轴承制造业内。轴承制造业内。轴承实际失效分析的启发1/3材料疲劳材料疲劳滚动轴承的失效材料的疲劳失效材料的疲劳失效 3434润滑失效 36污染失效 14安装失效 161/3润滑失效1/3安装安装污染污染滚动轴承实际失效分析的启发好的轴承必须有良好的维护！轴承的失效并非完全是轴承的质量问题！雷诺滑动诺滑动雷诺滑动交变应力与雷诺滑动静态时滚动体与滚道接触处的弹性变形动态时滚动前方的材料被拉伸动态时滚动后方的材料被压缩弹性恢复滞后产生摩擦 滚动轴承工作表面并非“刚性体”，在滚动体

4、与滚道接触处会发生弹性变形，局部材料会发生拉伸和压缩，材料承受拉伸与压缩的交变的应力作用的同时在滚动工作表面产生滑动摩擦。雷雷 诺诺 滑滑 动动材料表层疲劳理论材料表层疲劳理论的发展轴承材料疲劳剥离机理的发展和引深材料表层的疲劳剥离机理材料表层下的非金属夹杂物非金属夹杂物边缘的应力集中，出现的“蝶形蝶形非金属夹杂物边缘的材料疲劳裂纹处出现裂纹由材料的表层向材料的表层向材料的表面扩展材料的表面扩展，最终导致材料的剥离。NSK材料表层疲劳蝶影材料表层的非金属夹杂物在循环交变应力作用下形成的“蝶形蝶形”NSK材料表面疲劳剥离机理1轴承材料疲劳剥离机理的发展和引深材料表面的疲劳剥离机理 1应力分布接触

5、应力凹痕裂纹由表面向内发展，再由内向外形成剥离裂纹的起源在材料表面的应力集中点表面形态缺陷引起的材料表面剥离NSK材料表面疲劳剥离机理2轴承材料疲劳剥离机理的发展和引深材料表面表面的疲劳剥离机理 2由润滑与污染引起的材料表面剥离太大颗粒沉淀在底部，如沉淀在滚动表面，直接破坏表面形貌太小颗粒凝结和沉淀在滚动表面破坏润滑油膜的连续性正常颗粒悬浮在润滑油中，随润滑油流动大颗粒在滚动表面直接表面直接产生压痕产生压痕压痕处应力集中，裂纹由表面生成，压痕处应力集中，裂纹由表面生成，向材料的表层扩展，并与材料表层的向材料的表层扩展，并与材料表层的薄弱处（偏析、非金属夹杂）相连薄弱处（偏析、非金属夹杂）相连小

6、颗粒在滚动表面破坏润滑油膜的连续性连续性NSK试验机型号ZS1530ZS3060ZS60120 试验轴承（mm）内径1530306060120外径356262110110215活塞面积（cm2）径向2570200轴向1525100工作温度（）2070，不得超过90试验轴承转速（r/min）320016000100050007753860试验轴承最大载荷（kN/套）径向7.3524.598轴向3.4314.768.6润滑方式循环润滑驱动电机功率（kW）2.82.8/2.14.5转速（r/min）28701420/29501440比较项目ZS型F&M 5”型试验头单个试验头，单机尺寸小两套试验头，

7、开启式试验轴承装拆封闭式，不便装拆采用开启式，观察方便，便于装拆加载性能手动带温度补偿和蓄能油缸砝码和减压阀，连续补偿，精度高但占用空间大且成本高润滑性能封闭式强制循环润滑，油温不可控，浇灌式润滑，油路通畅，油温可控，提高了精度 试验机类型项目ABLT-1AABLT-2ABLT-3ABLT-4ABLT-5球轴承和滚子轴承（尤其是汽车轮毂轴承）球轴承球轴承和滚子轴承试验轴承内径/mm10 6060 1205 12120 180180 240试验轴承数量2 4套试验轴承转速r / min1000 10000(可调)500 5000(可调)5000 36000(可调)500 3000(可调)300 2500(可调)最大径向载荷/kN1002501.5400800最大轴向载荷/kN501250.4200300电源主轴电机3 kW7.5 kW1.5 kW10 kW15 kW油泵电机0.37 kW0.75 kW40 W1.5 kW2 kW功率消耗 / kW约3.5约9约1.8约15约20环境温度10 40总质量/kg约1000约2000约500约3500约4500整机尺寸/mm150072012001750900120011006501000200010001500220011001600)(exp1)(bvLLF1、立足球轴承、坚持做大，做特做强、做精做专。做隐型冠军做隐型冠军引导发展成