滚动轴承寿命校核
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载荷Fa的计算 角接触球轴承与圆锥滚子轴承在承受径向载荷时，要 产生派生的轴向力，为了保证这类轴承的正常工作，通常 是成对使用的。下图表示了 两种不同的安装方式。
在按公式计算各轴承的当量动载荷P时，其中的径 向载荷Fr是由外界作用到轴上的径向力Fre在各轴承上产 生的径向载荷。
而其中的轴向载荷Fa并不完全是有外界的轴向作用力 Fae产生，而是根据整个轴上的轴向载荷（包括因径向载荷 Fr 产生的派生轴向力S）之间的平衡条件得出。
4、滚动轴承寿命的计算公式
4.1 轴承的载荷-寿命曲线
如右图所示曲线是在
大量试验研究基础上得出
的代号为6208轴承的载荷寿命曲线。其它型号的轴
承也有与上述曲线的函数
规律完全一样的载荷-寿命
曲线。
该曲线公式表示为：
轴承的载荷-寿命曲线
L10
(C P
)(106 转)
式中，L10的单位为106r。 P为当量动载荷（N）。
3、2 轴承的基本额定寿命
现在规定：一组在相同条件下运转的近于相同的轴承，
将其可靠度为90%时的寿命作为标准寿命，即按一组轴承中
10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前
轴承的寿命/（106r）
的转数（以106转为单位）或小时数
20
作为轴承的寿命，并把这个寿命
叫做基本额定寿命，以L10表示。
点蚀
2.1 疲劳失效（点蚀） 疲劳失效是滚动轴承失效的
主要形式，常表现为滚动体或内 外圈滚道表面脱落或蜕皮。
初期是在接触表面形成不规则的凹坑 ，而后逐 渐延伸成片，冲击载荷造成振动和噪声的加剧．交 变的疲劳应力是造成疲劳剥落的主要原因，有时也 与润滑不 良或强迫安装有关。
而通常所说的轴承寿命即是指轴承的疲劳寿命。
滚动轴承校核
1、滚动轴承的基本结构
保持架
外圈
内圈 滚动体
保 持 架
除滚动体外，其它元件可有可无
球 滚子
圆柱滚子 滚针 圆锥滚子 鼓形滚子
2、滚动轴承的失效形式
运转中的滚动轴承可能由于装配不当、润滑不 良、水分外， 即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间 的运转 ，轴承也会出现疲劳剥落和磨损．滚动轴承虽然结构简 单 ，但失效形式却表现出多样 性，主要的失效形式有疲劳失 效（点蚀）、磨损失效、腐蚀失效、断裂失效、胶合失效和塑 性变形六种。
2.5 胶合失效 润滑不 良、高速重载下工作的滚动轴承，由于
摩擦生热，轴承零件可以在极短时间内达到很高的 温度，使一个表 面上的金属粘附到另一个表面上 ， 接触表面出现压痕，产生剥落区。
2.6 塑性变形 过大的冲击载荷或静载荷、硬度很高的异物
侵入会造成滚动轴承零件局部的永久变形 ，从 而在运转过程中产生剧烈的振动和噪声 ，压痕 引起的冲击载荷也会进一步引起附近表面的剥落.
流通过引起电火花而产生的电腐蚀及轴承内外圈 与座孔或轴颈存在微小相对运动形成微振腐蚀是 滚动轴承腐蚀失效的三种表现形式．表面腐蚀导 致高精度轴承精度丧失而失去其功能.
2.4 断裂失效 滚动轴承零件材料有缺陷和热处理不良，运
行中过载、转速过高、润滑不良或装配不善造成 过大的热应力等可能引起轴承零件轴承出现裂纹 或断裂、加速其劣化．
2.2 磨损失效 磨损是滚动轴承失效的另一常见形式，是轴承
滚道 、滚动体、保持架 、座孔或轴颈由于机械原 因而引起的表面磨损．磨损造成轴承游隙增大、表 面粗糙度增加 ，轴承运转精度降低、振动和噪声 增大．磨粒 (尘埃、异物 的侵入)及润滑不良造成 磨损的根本原因．
2.3 腐蚀失效 润滑油 、水份或湿气产生的化学腐蚀 ，电
3、重要的名词
3.1 轴承的寿命
在一定载荷作用下，轴承在出现点蚀前所经历的转数或小 时数，称为轴承寿命。
由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的 材料、同样尺寸以及通用一批生产出来的轴承，在完全相同的 条件下工作，他们的寿命也会极不相同。
轴承的寿命不能以同一批试验轴承中的最长寿命或最短寿 命作为标准。前者过于不安全，而后者有过于保守。
对只能承受纯径向载荷的向心圆柱滚子轴承、滚针轴承、
螺旋轴承 ：
P Fr
对只能承受纯轴向载荷的推力轴承 ：
P Fa
Fra Baidu bibliotek
根据机器的实际工作情况，引入载荷系数f p ，用于计入 冲击、振动对载荷的影响。
P f p ( XFr YFa ) P f pFr
P f pFa
4.3 角接触球轴承与圆锥滚子轴承的和径向载荷Fr轴向
ε 为寿命指数，对于球轴承 ε ＝3；对于滚子轴承ε ＝10/3。
实际计算中，用小时数表示比较方便。令转速为n （r/min），则
Lh
10 6 60n
(C ) P
(h)
疲劳寿命校核计算应满足的约束条件为： Lh L'h
式中，Lh’为轴承预期计算寿命，见下表。 常以设备的中修期或大修期作为轴承的设计寿命。
3、4 基本额定静载荷
轴承的正常失效形式是点蚀破坏，但是， 对于那些在工作载荷下基本上不旋转的轴承,或 者慢慢的摆动 以及转速极低的轴承，塑性变形 才是轴承的失效形式。
国标规定，使受载最大滚动体和滚道接触中 心处引起的接触应力达到一定值的载荷，作为轴 承静强度的界限，这被称为轴承的基本额定静载 荷，用Co(Cor或Coa)表示。
10
完好 10％
5
90％
1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
未失效轴承数量／%
对单个轴承而言，能达到此寿命的可靠度为90%，即R=90%。
3、3滚动轴承的基本额定动载荷
基本额定动载荷C：轴承的基本额定寿命为106 转时， 轴承所能承受的最大动载荷。
径向接触轴承的 C 是纯径向载荷，用 Cr表示。 向心角接触轴承的 C 是所受载荷的径向分量，也用 Cr 表示。 轴向接触轴承的 C 是中心轴向载荷，用 Ca表示。
滚动轴承的寿命计算2
4.2 滚动轴承的当量动载荷
当量动载荷：是由轴承实际所受载荷转换得到的假想载荷，
它与基本额定动载荷 C 的确定条件及性质相同，用 P表示。
当量动载荷
P XFr YFa
式中：Fr 、Fa — 分别为轴承承受的径向载荷和轴向载荷； X 、Y — 分别为轴承的径向载荷系数与轴向载荷系数 ；
产生派生轴向力的原因：承载区内每个滚动体的反力 都是沿滚动体与套圈接触点的法线方向传递的。
在按公式计算各轴承的当量动载荷P时，其中的径 向载荷Fr是由外界作用到轴上的径向力Fre在各轴承上产 生的径向载荷。
而其中的轴向载荷Fa并不完全是有外界的轴向作用力 Fae产生，而是根据整个轴上的轴向载荷（包括因径向载荷 Fr 产生的派生轴向力S）之间的平衡条件得出。
4、滚动轴承寿命的计算公式
4.1 轴承的载荷-寿命曲线
如右图所示曲线是在
大量试验研究基础上得出
的代号为6208轴承的载荷寿命曲线。其它型号的轴
承也有与上述曲线的函数
规律完全一样的载荷-寿命
曲线。
该曲线公式表示为：
轴承的载荷-寿命曲线
L10
(C P
)(106 转)
式中，L10的单位为106r。 P为当量动载荷（N）。
3、2 轴承的基本额定寿命
现在规定：一组在相同条件下运转的近于相同的轴承，
将其可靠度为90%时的寿命作为标准寿命，即按一组轴承中
10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前
轴承的寿命/（106r）
的转数（以106转为单位）或小时数
20
作为轴承的寿命，并把这个寿命
叫做基本额定寿命，以L10表示。
点蚀
2.1 疲劳失效（点蚀） 疲劳失效是滚动轴承失效的
主要形式，常表现为滚动体或内 外圈滚道表面脱落或蜕皮。
初期是在接触表面形成不规则的凹坑 ，而后逐 渐延伸成片，冲击载荷造成振动和噪声的加剧．交 变的疲劳应力是造成疲劳剥落的主要原因，有时也 与润滑不 良或强迫安装有关。
而通常所说的轴承寿命即是指轴承的疲劳寿命。
滚动轴承校核
1、滚动轴承的基本结构
保持架
外圈
内圈 滚动体
保 持 架
除滚动体外，其它元件可有可无
球 滚子
圆柱滚子 滚针 圆锥滚子 鼓形滚子
2、滚动轴承的失效形式
运转中的滚动轴承可能由于装配不当、润滑不 良、水分外， 即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间 的运转 ，轴承也会出现疲劳剥落和磨损．滚动轴承虽然结构简 单 ，但失效形式却表现出多样 性，主要的失效形式有疲劳失 效（点蚀）、磨损失效、腐蚀失效、断裂失效、胶合失效和塑 性变形六种。
2.5 胶合失效 润滑不 良、高速重载下工作的滚动轴承，由于
摩擦生热，轴承零件可以在极短时间内达到很高的 温度，使一个表 面上的金属粘附到另一个表面上 ， 接触表面出现压痕，产生剥落区。
2.6 塑性变形 过大的冲击载荷或静载荷、硬度很高的异物
侵入会造成滚动轴承零件局部的永久变形 ，从 而在运转过程中产生剧烈的振动和噪声 ，压痕 引起的冲击载荷也会进一步引起附近表面的剥落.
流通过引起电火花而产生的电腐蚀及轴承内外圈 与座孔或轴颈存在微小相对运动形成微振腐蚀是 滚动轴承腐蚀失效的三种表现形式．表面腐蚀导 致高精度轴承精度丧失而失去其功能.
2.4 断裂失效 滚动轴承零件材料有缺陷和热处理不良，运
行中过载、转速过高、润滑不良或装配不善造成 过大的热应力等可能引起轴承零件轴承出现裂纹 或断裂、加速其劣化．
2.2 磨损失效 磨损是滚动轴承失效的另一常见形式，是轴承
滚道 、滚动体、保持架 、座孔或轴颈由于机械原 因而引起的表面磨损．磨损造成轴承游隙增大、表 面粗糙度增加 ，轴承运转精度降低、振动和噪声 增大．磨粒 (尘埃、异物 的侵入)及润滑不良造成 磨损的根本原因．
2.3 腐蚀失效 润滑油 、水份或湿气产生的化学腐蚀 ，电
3、重要的名词
3.1 轴承的寿命
在一定载荷作用下，轴承在出现点蚀前所经历的转数或小 时数，称为轴承寿命。
由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的 材料、同样尺寸以及通用一批生产出来的轴承，在完全相同的 条件下工作，他们的寿命也会极不相同。
轴承的寿命不能以同一批试验轴承中的最长寿命或最短寿 命作为标准。前者过于不安全，而后者有过于保守。
对只能承受纯径向载荷的向心圆柱滚子轴承、滚针轴承、
螺旋轴承 ：
P Fr
对只能承受纯轴向载荷的推力轴承 ：
P Fa
Fra Baidu bibliotek
根据机器的实际工作情况，引入载荷系数f p ，用于计入 冲击、振动对载荷的影响。
P f p ( XFr YFa ) P f pFr
P f pFa
4.3 角接触球轴承与圆锥滚子轴承的和径向载荷Fr轴向
ε 为寿命指数，对于球轴承 ε ＝3；对于滚子轴承ε ＝10/3。
实际计算中，用小时数表示比较方便。令转速为n （r/min），则
Lh
10 6 60n
(C ) P
(h)
疲劳寿命校核计算应满足的约束条件为： Lh L'h
式中，Lh’为轴承预期计算寿命，见下表。 常以设备的中修期或大修期作为轴承的设计寿命。
3、4 基本额定静载荷
轴承的正常失效形式是点蚀破坏，但是， 对于那些在工作载荷下基本上不旋转的轴承,或 者慢慢的摆动 以及转速极低的轴承，塑性变形 才是轴承的失效形式。
国标规定，使受载最大滚动体和滚道接触中 心处引起的接触应力达到一定值的载荷，作为轴 承静强度的界限，这被称为轴承的基本额定静载 荷，用Co(Cor或Coa)表示。
10
完好 10％
5
90％
1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
未失效轴承数量／%
对单个轴承而言，能达到此寿命的可靠度为90%，即R=90%。
3、3滚动轴承的基本额定动载荷
基本额定动载荷C：轴承的基本额定寿命为106 转时， 轴承所能承受的最大动载荷。
径向接触轴承的 C 是纯径向载荷，用 Cr表示。 向心角接触轴承的 C 是所受载荷的径向分量，也用 Cr 表示。 轴向接触轴承的 C 是中心轴向载荷，用 Ca表示。
滚动轴承的寿命计算2
4.2 滚动轴承的当量动载荷
当量动载荷：是由轴承实际所受载荷转换得到的假想载荷，
它与基本额定动载荷 C 的确定条件及性质相同，用 P表示。
当量动载荷
P XFr YFa
式中：Fr 、Fa — 分别为轴承承受的径向载荷和轴向载荷； X 、Y — 分别为轴承的径向载荷系数与轴向载荷系数 ；
产生派生轴向力的原因：承载区内每个滚动体的反力 都是沿滚动体与套圈接触点的法线方向传递的。