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变化工作条件下的寿命计算

在某些应用中,轴承负荷的大小和方向会随着时间而改变,还可能有转速、温度、润滑条件和污染程度等的变化。因此,必须对变化的负荷条件作分阶段的当量负荷计算,否则无法直接计算出轴承寿命。分阶段的参数并不容易确定,且无简化的计算方法。

对于变动的工作条件,有必要将负荷变化的模式或工作周期,减至有限数量较简单的负荷条件。对于持续变动的负荷,可以将负荷变化的模式,根据每个不同的负荷范围累加,将其简化成有恒定负荷段的柱状图。每一个负荷段都以运行时间的百分比或分数来表示。由于重负荷与中等负荷肖耗轴承寿命的速度要比轻负荷的快。所以在负荷图中,必须把冲击负荷和最大负荷独立分辨出来,即使在这些负荷下作用的时间很短,或甚至只有数转。

在每一工作制内,可以把轴承负荷和工作条件用固定的平均值来表示。然后根据每一负荷段所需的工作小时或转数,计算该负荷段的分段寿命。例如:N1表示某工作时隔在负荷P1下所需的转数,N表示该应用工作周期的总转数,即分段寿命U1=N1/N将在负荷条件P1所下使用,其计算寿命为L10m1。在变化工作条件下,轴承的寿命可用以下公式估算:

式中:
L10m:额定寿命,百万转
L10m1:固定条件1下的额定寿命,百万转
U1:条件1下的分段寿命

在某特定应用下,必须要得到负荷的详细变化情况,才可应用以上的计算方法。利用某些应用常用的工作条件或标准的工作周期,也可推导出负荷变化的模式。

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