超精密軸承的工作壽命

超精密軸承既要引導(dǎo)機(jī)械零件高精度運(yùn)轉(zhuǎn)也要保證在高速的時候有足夠的支撐。因此軸承的選擇主要考慮精度、剛性和運(yùn)轉(zhuǎn)性能這幾個要素。

為了保證能充分的滿足工作要求，軸承必須無磨損運(yùn)行。在承載的時候必須保證在滾動體和滾道接觸區(qū)有潤滑油膜產(chǎn)生。在這種條件下，軸承的實際疲勞壽命會更長。

如果設(shè)計要達(dá)到疲勞壽命，軸承的壽命深受潤滑劑的壽命影響，請看潤滑脂工作壽命部分。

在相關(guān)載荷條件下決定軸承工作壽命大小的因素是滾動體和滾道之間接觸區(qū)域的接觸應(yīng)力的大小和軸承的動態(tài)性能。

對于性能優(yōu)異的主軸軸承，建議在設(shè)計軸承布置的時候單獨(dú)采用特殊的計算軟件。

在實際工作過程中由于超精密軸承不會因為疲勞而導(dǎo)致失效，額定壽命L10 根據(jù)DIN ISO 281 計算已不再恰當(dāng)。

疲勞載荷

為了檢驗疲勞載荷，載荷比S0* 根據(jù)以下公式計算得出：

S0* – 疲勞載荷比（動載安全系數(shù)）
C0 N 基本額定靜載荷
P0* – 當(dāng)量載荷P0* 可以使用當(dāng)量靜載荷公式進(jìn)行計算，只是計算的時候使用動載荷。

如果載荷比S0* > 8，這樣就能滿足疲勞載荷的主要前提條件。

更準(zhǔn)確的方法是單獨(dú)測量軸承的接觸應(yīng)力，表

設(shè)計極限值

用專門計算軟件檢測軸承的動態(tài)性能，請看主軸設(shè)計BEARINX®部分。

如果其它的前提條件有效的潤滑油膜（黏度比κ≥ 2）和極高的清潔度都滿足，就不需要計算軸承的額定壽命。

如果這些前提條件達(dá)不到，潤滑和清潔度對軸承的影響可以通過修正壽命計算公式ISO 281 手動計算或者通過 DIN ISO 281 附錄4電腦輔助計算。

清潔度

對于超精密軸承，在滾動體和滾道的接觸表面清潔度對軸承的工作壽命有很大的影響，因為污染物會急劇增加磨損減小工作壽命。

油潤滑清潔度的指導(dǎo)值是源于油壓條件可以從表中查看。對于脂潤滑，如果軸承已經(jīng)帶有初裝脂而且已經(jīng)密封，軸承已經(jīng)是最高清潔度等級。

點(diǎn)接觸狀態(tài)潤滑油的清潔度推薦值

線接觸狀態(tài)潤滑油的清潔度推薦值

通過參考例如過濾器廠商或者研究院的樣本，潤滑油的清潔度等級可以用來指示污染顆粒對軸承壽命減小的影響。循環(huán)油經(jīng)過過慮器的之后就能達(dá)到特定的清潔度要求。

例如，過濾器的滯留率β3 ≥200 是指，經(jīng)過多次測試試驗，在200 個顆粒當(dāng)中>3 μm 只有一個能夠通過過濾器。

過濾器率大于β3≥75 會對循環(huán)油系統(tǒng)中的其它組成部件產(chǎn)生不利的影響。

安裝軸承前，相關(guān)接觸部件需要沖洗保證清潔。

靜載安全系數(shù)

在超精密軸承使用的時候，靜載荷如退刀力很少檢測。

描述靜載的參數(shù)是靜載安全系數(shù)S0。

S0 – 靜載安全系數(shù)
C0 N 基本額定靜載荷
P0 N 聯(lián)合載荷下的當(dāng)量靜載荷，請看當(dāng)量靜載荷部分。

計算公式在相關(guān)產(chǎn)品各自章節(jié)有列出。

當(dāng)量靜載荷

當(dāng)量靜載荷P0 是根據(jù)軸承的軸向和徑向載荷計算出來的。

它在滾動體和滾道接觸面之間受力最大區(qū)域的中心點(diǎn)處引起的應(yīng)力等于實際載荷合成引起的應(yīng)力。對于實際承受載荷最大的軸承我們要檢驗它的承載能力。

工作溫度

對于超精密軸承來說套圈材料能保證尺寸穩(wěn)定溫度是+150 °C。

高于這個溫度時，需要考慮溫度對軸承材料性能的影響。

各部件的極限溫度，保持架（+100 °C），軸承密封件
（+100 °C）和潤滑劑需要遵守。

對于更高的使用溫度，請聯(lián)系Schaeffler Group Industrial的應(yīng)用工程師。(