轴承承受的载荷可能是不断变化的,前面文章提到如果要计算轴承的疲劳寿命,我们必须先计算出平均载荷,然后再计算轴承的疲劳寿命。
对于设备应用处于变工况,变载荷的受力条件,首先将载荷与工作周期转化为图1的阶梯受力载荷谱:
载荷条件1:轴承在 t1 时间段内承受载荷 P1,并以n1的转速运行;
载荷条件2:轴承在 t2 时间段内承受载荷 P2,并以n2的转速运行;
载荷条件3:轴承在 t3 时间段内承受载荷 P3,并以n3的转速运行;
载荷条件4:轴承在 t4 时间段内承受载荷 P4,并以n4的转速运行;
载荷条件5:轴承在 t5 时间段内承受载荷 P5,并以n5的转速运行;
载荷条件6:轴承在 t6 时间段内承受载荷 P6,并以n6的转速运行;
设备每一个阶段转速和载荷大小都不同,但设备以上面六种运行工况周期运行。
二、轴承疲劳计算
各载荷条件下的轴承寿命:
L10t1=(106/60n1)*(C/P1)p
L10t2=(106/60n2)(C/P2)p
……
C 为轴承基本额定动载荷
大 P为轴承当量动载荷
小 p为 轴承寿命公式指数
p=3(球轴承)
p=10/3(滚子轴承)
如果各载荷段的工作温度不同,那么轴承润滑的黏度比也会不同,那么根据润滑及污染系数计算的修正额定寿命也会不同。
L10t1修正=aiso1 * L10t1
L10t2修正=aiso2 * L10t2
……
各载荷周期的旋转圈数占比:
U1=t1/(t1+ t2+ t3+ t4+ t5+ t6)
U2=t2/(t1+ t2+ t3+ t4+ t5+ t6)
……
周期性变载工况下的轴承寿命估算:
L10t1=1/(U1/ L10t1修正+ …… + U6/ L10t6修正)
三、典型设备举例