軸承壽命分析

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1、軸承壽命分析摘要自然界苛刻的工作條件會導(dǎo)致軸承的失效，但是如果遵循一些簡單的規(guī)則，軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)會是能夠被提高的。在軸承的使用過程當(dāng)屮，過分的忽視會導(dǎo)致軸承的過熱現(xiàn)彖，也可能使軸承不能夠再被使用，甚至完全的破壞。但是一個(gè)被損壞的軸承，會留下它為什么被損壞的線索。通過一些細(xì)致的觀察工作，我們可以采取行動(dòng)來避免軸承的再次失效。關(guān)鍵詞：軸承失效壽命1.軸承失效的原因軸承失效有以下多種原因，然而軸承的壽命實(shí)驗(yàn)卻是所有機(jī)械實(shí)驗(yàn)中最有意義的。實(shí)驗(yàn)者必須控制實(shí)驗(yàn)過程以確保結(jié)果。其他的失效模式在Tallian［19.2］

2、屮有詳細(xì)論述。下邊兒段就詳細(xì)論述了可以影響壽命試驗(yàn)結(jié)果的兒種失效模式。23章屮，從EHL的觀點(diǎn)討論了潤滑條件對壽命試驗(yàn)結(jié)果的影響，同時(shí)還有其他的潤滑條件會影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，首先是潤滑劑的接觸面積，受到軸承的尺寸，轉(zhuǎn)速，潤滑劑的流動(dòng)性等因素的影響，潤滑劑在軸承表面形成的潤滑層的厚度一般小于0.05~0.5um,大于這個(gè)薄層厚度的固體微粒會殘留在接觸面上，從而劃傷潤滑溝道和軸承的滾動(dòng)面。從而大大縮短軸承的耐用性。關(guān)于這點(diǎn)Sayles和MacPherson以及其他人都有詳細(xì)的論證。因此，為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們必須選用

3、合適等級的潤滑劑。潤滑劑的選擇由工況決定，實(shí)驗(yàn)時(shí)也如此。如果工況選擇的范【韋I不確定，就必須考慮到接觸面積對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。23章屮討論了不同的接觸面積對軸承失效壽命實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。潮氣是影響潤滑結(jié)果的另一個(gè)重要因素，長時(shí)間在水中和油屮被腐蝕不但對外觀質(zhì)量有影響，還會影響到滾動(dòng)表面的軸承壽命。關(guān)于這點(diǎn)Fitch等人［19.7］有過論證。而且，即使是僅有50?100PPM（白萬分之一）的水汽含量也會產(chǎn)生有害影響，甚至產(chǎn)生表面看不出痕跡的腐蝕。這是由于軸承的溝道和滾動(dòng)面之間會產(chǎn)生氫脆現(xiàn)彖，從23章中也可以看出在

4、潤滑實(shí)驗(yàn)中濕氣是如此重要的一個(gè)因素。因此在軸承壽命的試驗(yàn)結(jié)果中必須考慮到潮氣的影響。為了降低對壽命減少的影響，潮氣的含量最多不能超過40PPM。潤滑劑的化學(xué)成分也是需耍考慮的。大多數(shù)商業(yè)潤滑油包含許多為特定目的而開發(fā)的專有添加劑。例如，為了提高抗磨損性能，為了能達(dá)到極限壓力，或者耐熱性，還可以在邊際潤滑油膜的情況下提供邊界潤滑還能為邊界潤滑提供一個(gè)邊界潤滑層。這些添加劑同時(shí)也能即時(shí)的或者逐漸地影響滾動(dòng)軸承的耐用性。為了避免添加劑成為加速壽命試驗(yàn)的條件，我們必須小心以確保測試潤滑劑的添加劑不會受到惡化。為了保

5、證同組產(chǎn)品壽命試驗(yàn)的結(jié)果有連貫性，最好在整個(gè)壽命試驗(yàn)屮都用同一供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)潤滑劑。為了得到一個(gè)合理的結(jié)果，統(tǒng)計(jì)學(xué)要求做很多組壽命試驗(yàn)。因此一個(gè)軸承的壽命試驗(yàn)需很長的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)人員必須保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的連續(xù)性，由于任何微小的變化都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此這個(gè)過程是很復(fù)雜的。甚至這些微小的變化在造成重大變化Z前都不會被注意到。一旦發(fā)生這樣的情況，就沒機(jī)會補(bǔ)救了。只能在更好的控制條件下重新做實(shí)驗(yàn)。比如說：添加劑的穩(wěn)定性會影響到整個(gè)實(shí)驗(yàn)的條件。現(xiàn)在已經(jīng)知道了一些添加劑在長期使用時(shí)會造成大量的額外損耗。這些易退化的添加劑

6、會影響軸承表面的潤滑條件，從而影響軸承的壽命。一般的對潤滑劑做化學(xué)檢測時(shí)是不會檢測添加劑的成分的。因此，如果一種潤滑劑用于長時(shí)間的軸承壽命實(shí)驗(yàn)的話，生產(chǎn)者應(yīng)該定期更換實(shí)驗(yàn)的樣品，比如一年一次。用來詳細(xì)評估潤滑劑的使用耍求。實(shí)驗(yàn)時(shí)述要控制的是適當(dāng)?shù)臏囟?。潤滑層（汕膜）的厚度對溫度的影響是相?dāng)敏感的，大多數(shù)裝機(jī)實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)環(huán)境下進(jìn)行的，在這一年實(shí)驗(yàn)時(shí)間中環(huán)境溫度變化是非常大的。同時(shí)，個(gè)別軸承受溫度變化的影響是會影響到整個(gè)系統(tǒng)的常規(guī)的制造公弟的。因此，所有軸承受溫度變化的影響會直接影響到壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

7、。因此為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的連貫性，必須監(jiān)控并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)軸承的使用溫度。因此對于軸承壽命試驗(yàn)時(shí)土3°C的溫度公差被認(rèn)為是可接受的。用于軸承壽命試驗(yàn)的硬件裝備的磨損是另一個(gè)需要監(jiān)控的恒量。用于重載實(shí)驗(yàn)的軸和軸承的內(nèi)圈都會受到很大的載荷。反復(fù)拆裝軸承會對軸的表面產(chǎn)生損害。這樣的改變會彩響兒何形狀的。軸外徑和軸承內(nèi)徑都會受腐蝕的影響。腐蝕是由于震動(dòng)產(chǎn)生的微粒被氧化而產(chǎn)生的。這樣也會減少軸承壽命試驗(yàn)的時(shí)間。同時(shí)這樣的機(jī)構(gòu)也會在裝配面上產(chǎn)生重大的幾何形變，從而影響軸承內(nèi)徑，最終成為降低壽命的重更原因。軸承缺陷的檢測也是

8、壽命試驗(yàn)的重要考察因素。軸承缺陷最早是由原材料上的微小裂紋引起的。這樣的缺陷在實(shí)驗(yàn)屮是沒法檢測的。為了檢測這個(gè)缺陷就需要使這個(gè)缺陷遞增到能影響軸承參數(shù)的數(shù)量級別。比如說噪音，溫度，震動(dòng)等缺陷?？梢栽谙到y(tǒng)屮應(yīng)用這些技術(shù)方法來檢驗(yàn)缺陷。而具有這樣能力的系統(tǒng)可以從早期就檢測出在多樣化工作條件復(fù)雜系統(tǒng)屮用來測試用的缺陷軸承。而當(dāng)前還沒有一個(gè)單一的系統(tǒng)能檢測出所有的軸承缺陷。因此將來有必耍選擇一種能在軸承受到微小的傷害之前