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轴承寿命计算

请参考下面的轴承表，交叉参考不同制造商的零件编号。

Basic Bearing Life

Units
Dynamic load rating C	N Please enter the value.
Bearing load P	N Please enter the value.
Rotational speed n	r/min Please enter the value.
Coefficient p The life formula exponent is fixed as p=3 for ball bearings and p=10/3 for roller bearings per ISO 281 standard; these values are non-adjustable in basic L10 life calculations.

Solve

重置

Result

L₁₀ = (C/P)^p

10⁶ rev

L_10h = L₁₀ 10⁶/(60n)

hours

This life calculation has 90% reliability and is only valid for operating conditions below 160°C. It is unsuitable for low-speed conditions, i.e., when the pitch diameter (mm) multiplied by the speed (rpm) is less than 10,000.

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部件编号	动态径向载荷	静态径向载荷

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什么是承载生命？

轴承寿命是指轴承在特定载荷条件下有效工作，直至达到疲劳载荷极限的预期时间。它直接影响机械的性能和可靠性。

了解 L10 生活

"L10 寿命 "通常用于量化轴承寿命。它表示一组相同轴承中 90% 至少达到该寿命的转数或小时数。

例如，如果轴承的 L10 寿命为 10,000 小时，那么至少有 90% 的轴承可望至少使用 10,000 小时，而 10% 的轴承在相同的工作条件下有可能出现故障。

了解轴承寿命为何重要

了解轴承寿命的重要性有几个原因，其中包括:

● 维护规划: 了解轴承寿命有助于制定维护和更换计划，减少机械运行中的意外停机时间.
● 运行效率: 选择具有适当预期寿命的轴承可帮助制造商提高设备效率，并降低与过早故障相关的成本.
● 安全性和可靠性: 预测轴承寿命有助于提高设备的整体安全性。轴承故障会导致机械故障和潜在的危险情况.

影响轴承使用寿命的因素

基本额定负载 (C): 这是轴承在旋转过程中承受载荷的能力，与预期寿命成正比。在相同的工作条件下，动负荷额定值越高的轴承通常寿命越长。

其中:

● P_R:等效径向载荷
● F_R:径向载荷
● F_a:轴向载荷
● X和Y:载荷系数，取决于轴向额定值与径向轴承的比率

当量轴承动载荷或当量径向载荷 P 受径向力和推力（轴向力）的影响，在轴承选择过程中必须考虑这两个因素.

转速 (n): 在相同载荷下，轴承旋转得越快，寿命就越短，因为轴承在相同时间内经历的旋转次数越多，承受的应力就越大。

运行条件: 污染因素、温度和润滑都会对轴承寿命产生重大影响。例如，较高的温度会降低轴承材料的硬度，从而缩短轴承的实际寿命。污染会造成额外磨损，缩短使用寿命。

温度系数 (Tf): 工作温度越高，轴承寿命越短。例如，在 300°C (575°F) 时，寿命系数可能会降低 40% （0.6 个系数）。

生活调整因素（a1、a2、a3）: 这些因素可根据实际情况修改 L10 基本寿命。因素包括可靠性 (a1)、材料改进 (a2) 和运行条件 (a3)。

示例:

摆动负载: 非完全旋转的轴承，如摆动应用中的轴承，会承受不同的载荷。有效载荷通常低于完全旋转时的载荷，需要使用特殊计算来反映这种差异。

疲劳寿命: 轴承疲劳寿命是指轴承在匀速运转时发生疲劳失效前的循环次数或小时数。当材料反复承受应力，导致轴承表面出现裂纹或剥落时，就会发生疲劳失效。

计算轴承寿命的方法

估算轴承使用寿命的方法多种多样，每种方法都能满足不同的应用需求和复杂性.

基本轴承额定寿命计算

计算轴承寿命最直接的方法是使用 L10 寿命公式，也称为目录寿命法 (ISO 281)，它基于深沟球轴承的动态能力，通过以下公式计算得出:

其中:

● L10h：轴承寿命（小时.
● C:直接从轴承规格中得出的额定动载荷.
● P:根据应用条件（径向和轴向）需要计算或测量的外加动载荷.
● n:转速（每分钟转数）（RPM.

额定静载荷

在某些情况下，尤其是轴承可能会承受不频繁但很大的载荷时，根据静态额定载荷计算轴承寿命是很重要的。这种方法评估轴承能承受多长时间的静态载荷而不会损坏.

[包括计算或示例]

If you have any questions about the above formulas or the parameters in them, you can click here to learn more about them.

计算轴承寿命的其他方法

专业人员可采用多种方法更好地预测轴承寿命，从而改进维护方法，提高设备可靠性.

利用轴承分析进行寿命计算

将振动分析与传统的轴承寿命计算相结合，可以更全面地了解轴承的状况。这种方法可以实现主动维护，并在轴承出现故障前进行更换或维修，从而避免代价高昂的停机时间.

轴承在运行过程中会产生特定的振动模式。分析这些振动模式可以揭示轴承的状况.

● 频率分析: 不同的故障条件（如不对中、不平衡或磨损）会产生不同的振动频率。测量和分析这些频率有助于工程师诊断潜在的问题.
● 趋势监测: 定期监测振动数据有助于跟踪随时间推移而发生的变化，表明轴承是在退化还是在可接受的参数范围内运行.

[提供计算示例]

受温度影响的寿命计算

要在轴承寿命公式中考虑温度因素，应根据工作温度调整动态额定载荷。制造商通常会提供不同温度下轴承额定载荷的修正系数，以便更准确地估计不同温度条件下的轴承寿命.

[提供计算示例]

使用轴承寿命计算器

轴承寿命计算器是简化轴承寿命计算过程的重要工具。这些计算器可以在网上找到，也可以作为专用软件包的一部分。使用轴承寿命计算器时，您需要输入各种参数，包括:

● 负载（静态和动态）
● 转速（每分钟）
● 润滑类型
● 运行环境

一旦输入相关数据，计算器就会提供轴承的估计寿命，通常以小时或转数表示。这种方法对工程师和维护专业人员特别有利，因为他们需要快速可靠的估算，而无需进行复杂的计算.

常见的轴承使用寿命计算错误

精确的轴承寿命计算是确保机械性能和可靠性的基础。然而，一些普遍存在的错误会损害这些计算的有效性，导致意外的运行中断和维护费用的增加.

● 不正确的负载评估: 误判作用在轴承上的动载荷或静载荷会导致寿命计算严重失准。不考虑运行周期中的载荷变化可能会导致高估或低估轴承的寿命.
● 忽视环境因素: 忽视相关的环境条件，如温度波动和污染程度，会严重影响润滑剂的功效和轴承的完整性.
● 使用不准确的轴承额定值: 依赖过时或错误的动态和静态额定载荷会扭曲寿命计算。必须使用制造商提供的最新规格.
● 未能监控运行条件: 缺乏对包括转速、温度和振动在内的关键参数的持续监测，可能会导致意想不到的并发症，从而对轴承的性能和寿命产生不利影响.
● 润滑不足的考虑因素: 忽略润滑类型和润滑条件会导致轴承过早失效。润滑对于最大限度地减少摩擦和磨损至关重要；因此，在计算寿命时必须考虑到润滑的影响。.

如何提高轴承寿命

采用相关做法可延长轴承寿命，从而提高可靠性和机械性能.

定期维护措施

持续的维护对于在潜在问题升级为重大问题之前发现它们至关重要。一些维护方法包括:

● 例行检查: 定期检查轴承的磨损迹象、污染情况和润滑水平。目视检查通常可以发现潜在故障的早期迹象.
● 润滑管理: 检查轴承是否按照制造商的规格进行了适当润滑。润滑过度和润滑不足都会导致轴承过早失效。根据应用和运行条件使用正确类型的润滑剂.
● 清洁: 保持轴承座和周围区域清洁，防止污染物进入轴承。灰尘、污垢和碎屑会加速磨损并影响性能.
● 校准检查: 确保轴承在机器内正确对准。不对中会增加轴承的负荷，导致过早失效.

选择正确的轴承类型

为特定应用选择合适的轴承可以延长轴承的使用寿命。选择轴承时应考虑以下因素:

● 负载要求: 评估应用的动载和静载要求。确保所选轴承能承受预期载荷而不超出额定值.
● 速度评级: 不同的轴承具有不同的速度能力。选择能承受运行速度而不会过热或造成过度磨损的轴承.
● 运行环境: 考虑温度、湿度和污染物暴露等环境因素。在恶劣环境下可能需要专用轴承，如密封轴承或用耐腐蚀材料制成的轴承.
● 应用特异性: 不同的应用可能需要特定的轴承设计，如球轴承、滚动轴承或流体轴承.

监测和调整运行条件

密切关注运行条件可防止轴承发生意外故障并延长使用寿命。根据需要监控和调整这些条件:

● 温度监控: 定期检查轴承的工作温度。温度传感器可以检测过热情况，并采取纠正措施，如改进冷却系统或调整润滑油性能等。.
● 负载监控: 使用载荷传感器确认轴承是否在规定范围内运行。过大的负荷会大大降低轴承的使用寿命，因此应根据需要进行调整，以防止过载.
● 振动分析: 实施振动监测系统，以检测可能表明不对中或磨损的异常振动模式。通过早期检测，可及时进行维护或更换，防止进一步损坏.