SKF轴承寿命载荷定义与计算

如需估计轴承的预期寿命，您可以使用基本额定寿命，L10，或SKF 额定寿命，L10m。

如果您对与润滑和污染相关的工况有经验并且知道您所处的工作条件不会对轴承的寿命产生剧烈的影响，请使用基本额定寿命计算法；不然，SKF 推荐使用SKF 额定寿命。

轴承寿命定义

轴承寿命的定义是，在内圈或外圈滚动体或滚道首次出现金属疲劳（剥落）迹象之前，轴承以一定速度运行所能够达到的旋转次数或（工作小时数）。

在相同的工况下，对外表看起来相同的轴承进行试验，结果在周期数以及导致金属疲劳所需时间上产生了巨大差异。因此，基于滚动接触疲劳（RCF）估计的轴承寿命不够精确，因此需要使用统计方法来确定轴承尺寸。

基本额定寿命，L10是基于某一足够大数量表面上完全相同的轴承在相同的工况下运行，其中90% 能够达到或超过的疲劳寿命。

如需用此处给出的定义确定相关的轴承尺寸，请根据之前可用的尺寸标注经验，将计算出的额定寿命与轴承应用的预期服务寿命进行对比。否则，请使用表 1和

表 2中列出的有关不同轴承应用约定寿命的指南。

鉴于轴承疲劳寿命的统计分布，只要特定轴承失效概率的确定与相似条件下运行的一组轴承相关，单个轴承可观察到的失效时间就可根据其额定寿命进行评估。

在各种应用中，对轴承失效进行的众多调查已确认，基于90% 可靠性的设计准则和采用动态安全系数，可以设计出可避免典型疲劳失效的、坚固耐用的轴承解决方案。

基本额定寿命

如果您只考虑载荷和速度，您可以使用基本额定寿命，L10。

轴承的基本额定寿命按ISO 281 标准表示为

进行计算

如果速度保持不变，最好用工作小时计算寿命值，可通过以下公式获得

当

SKF 额定寿命

由于现代轴承的质量提高不少，在某些应用中，轴承的实际工作寿命可能明显偏离其计算得出的基本额定寿命。在特定应用中，轴承的工作寿命不仅取决于载荷和轴承尺寸，还受诸多因素影响，包括润滑、污染程度、安装情况和其他环境条件。

ISO 281 使用寿命修正系数来弥补基本额定寿命的不足。SKF 寿命修正系数

a SKF采用疲劳载荷限制P 的相同概念u（→疲劳载荷限制，P u），如在

ISO 281 中使用的P 值u列于产品表。与在ISO 281 中一样，如需反映出三种重要的工况，SKF 寿命修正系数a SKF取润滑条件（粘度比κ →润滑条件–粘度比，κ），与轴承疲劳载荷限制相关的载荷水平，以及系数ηc对于污染水平（→污染系数，ηc）考虑使用

进行计算

如果速度恒定，可通过下面的方程式获得用工作时间表示的寿命值

辨出来，即使这些载荷出现得很少且时间相对较短。

在每一工作段内，可以把轴承载荷和工作条件平均为具有代表性的恒定值来表示。此外，还应根据每一工作段所需的工作小时或转数，计算该载荷条件下的分段寿命。因此，如果N1等于载荷条件P 所需的转数1，N 表示完成所有可变载荷周期的预期转数，那么分段周期U1 = N1/N 由载荷条件P 使用1，其拥有计算寿命L10m1在变化的工作条件下，轴承的寿命可用以下公式估算

式中

表1 - 不同设备类型的约定寿命参考值

设备类型规范寿命

工作小时

家用机器、农业机器、仪器、医疗设备300 ... 3 000

短期或者间歇工作的机器: 电子手动工具、车间起重设备、建筑

设备和机械

3000 ... 8 000

短时间或间歇使用但运行可靠性要求较高的机械：用于包装产品或鼓轮吊索的升降机

（电梯）、

起重机等。

8 000 ... 12 000

供每天8 小时使用的机械，但并不总是全负荷运行：一般用途的齿轮驱动、工业用途

的

电机、旋转粉碎机

10 000 ... 25 000

每天8小时满负荷工作的机器: 机床、木材机械、

重型起重机、通风设备、输送带、印刷设备、分离机、

离心机

20 000 ... 30 000

连续使用24小时的机器：轧钢厂用齿轮箱、中型电机、压缩机、

采矿用起重机、泵、纺织机械

40 000 ... 50 000 风电机械的设备，包括：主轴、摆动结构、齿轮箱、发电机轴承30 000 ... 100 000 自来水厂用的机械、转炉、电缆绞股机、远洋轮的推进机械60 000 ... 100 000

大型电机、发电厂设备、矿井水泵、矿用通风风机、远洋轮的隧道轴轴承100 000 (200)

000

表2 - 约定寿命参考值—铁路机车轴箱轴承

车辆类型规范寿命

百万公里符合UIC 规格的货车，基于连续作用的最大轴载荷0,8

车辆的转向架：郊区列车、地铁、轻轨和有轨电车1,5

干线客运机车 3

干线柴油或电动车组 3 (4)

干线柴油或电力机车 3 (5)

表3 - 寿命修正系数a1

可靠性故障

概率

SKF 额定寿命系数

n

L nm a 1 % % 百万转 – 90 10 L 10m 1 95 5 L 5m 0,64 96 4 L 4m 0,55 97 3 L 3m 0,47 98 2 L 2m 0,37 99

1

L 1m

0,25

表 4 - 轴承寿命单位的换算系数

全摆动

= 4 γ

（= 从

点到 4

点）

基本单元 转换系数

百万转

工作小时

百万 公里

百万 摆动 周期1)

1百万转

1工作小时

1百万公里

1 百万摆动圈数1)

D = 车轮直径 [m] n = 转速 [r/min]

γ = 摆动幅度（偏离中心位置的最大角度）, 单位为度 [°] 1. 1) 对于小幅值（y < 10°）无效。