滚动轴承寿命截尾试验及其数据处理

截尾试验是用来研究轴承低寿命区(L_(10)～L_(50))状况的,它区别于一般试验(被试的20套轴承全部试到疲劳破坏),能多快好省地得到试验结果。本文介绍了截尾试验的原理和方法以及数据处理,并举例说明这种快速试验方法的应用。附图1幅,表18个。     

滚动轴承疲劳寿命的截尾试验和寿命分布参数的估计方法

在不同的样本容量n下,截尾数r与风险值R的关系1.在不同样本容量n下,不同的截尾数r的风险理论值。 极值分布函数式(5)中的参数σ、μ的风险理论值计算公式为: (19)和(20)公式中σ、μ是极值分布参数的真值,σ_r、μ_r是极值分布的某截尾数r的估计值。 可以证明:风险值R(σ)和R(μ)与参数σ、μ无关。 σ、μ的风险值计算结果见表4、5和图9、10。 从表4、5和图9、10可以看出,在不同的样本容量下,不同的截尾数有不同的参数风险值。 现就风险值≤10％时,n为10、15、18、20、22和25的截尾数r是多少?分析结果列于下表6     

建议迅速推广轴承疲劳寿命截尾试验方法

在保证轴承疲劳寿命试验可靠性的前提下,缩短试验周期,加快试验速度,一直是国内外轴承行业共同关心的课题。国内虽然先后研究推荐过快速(分组淘汰)试验法、截尾试验法等,但直至目前不少单位仍采用二十套试样的完全试验法。     

润滑油中水和氧对轴承疲劳寿命的影响

润滑油中水和氧的存在会加速轴承的疲劳破坏。试验结果表明,润滑油中即使存在0.01％(wt.％)的水,也会引起轴承疲劳寿命的显著下降;氧对轴承疲劳寿命的影响较小。就润滑油中水和氧对轴承疲劳寿命的影响机理进行了分析。附图2幅,表2个,参考文献11篇。     

轴承寿命计算的新修正理论

L_(10)=(C/P)~p是轴承寿命计算的基本公式。它给出了轴承载荷及其寿命间的基本关系,在1949年被定为轴承寿命计算的正规方程。经过十多年的使用验证,后来,人们为该式引入了三个参数,将原式修正为L_(na)=a_1a_2a_3(C/P)~p,并在70年代正式被定为轴承寿命的标准公式。随着人们对轴承寿命认识的深入,在80年代,又将材料疲劳及油内杂质影响因素引入了原修正方程,从而建立了一种新的寿命计算式L_(naa)=a_1a_(SKF)(C/P)~p。     

污染润滑条件下深沟球轴承疲劳寿命的试验分析北大核心

通过对深沟球轴承进行疲劳寿命试验,分析了润滑油中污染物对不同状态轴承(即开/闭式及内圈特殊表面是否进行氮化处理)寿命的影响,得到了该型号不同状态轴承在油污染环境下的使用寿命。结果表明:开式+内圈特殊表面未氮化处理轴承的试验寿命明显低于理论计算寿命L10,而闭式+内圈特殊表面氮化处理轴承的试验寿命远高于理论计算寿命L10。     

滚动轴承疲劳破坏机理和疲劳寿命模型综述

延长轴承疲劳寿命,尤其是滚动轴承的接触疲劳寿命.一直是轴承工作者十分重视的研究课题.本文概括了滚动轴承接触疲劳破坏机理的主要形式和形成原因,总结了不同阶段的滚动轴承接触疲劳寿命计算公式,分析了不同滚动轴承接触疲劳寿命模型的区别.介绍了表面涂层的摩擦学性能在滚动轴承中的应用.     

轴承寿命数据的换算

设某轴承在n_1和P_1试验条件下寿命为L_1,在n_2和P_2试验(使用)条件下寿命为L_2,则有L_2=KL_1的换算关系。K=(n_1/n_2)(P_1/P_2)~ε,式中,n为轴承每分钟转数,P为当量动负荷,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3。文中举例说明了换算式的应用。     

轴承寿命试验定数截尾方法初探

本文利用洛阳轴承厂原有的四批各20套轴承完全寿命试验所得数据,按定数截尾方法(N,r)方案进行处理。计算表明,采用(20,17)方案计算的参数估计值与完全试验相近似,并且参数区间估计(置信限)也类似,但试验时间可比完全试验缩短38～48％。本文介绍了(N,r)方案的一般理论及其演算步骤。附最大似然估计。附图1幅,表6个,参考文献5篇。     

滚动轴承寿命计算方法的优化

随着滚动轴承寿命研究的深入,有必要对寿命影响因素进行转化,使之具体化、公式化。通过经验公式整理、试验数据总结、图形数据处理等方法,旨在找到最佳的寿命计算方法。研究结果显示:可靠度越高,失效概率系数越小,轴承工作寿命越短;材料的热处理方式对轴承疲劳寿命有较大影响;滚动轴承的疲劳寿命与滚动体的最大载荷有紧密联系;通过寿命试验已经证实润滑油膜厚度对疲劳寿命有显著的影响;润滑剂的过度污染会极大的缩短轴承疲劳寿命;当工作温度高于120℃时,温度越高,轴承疲劳寿命越短。综合上述结果,轴承寿命计算方法得到了优化。     

高速列车轴承可靠性试验时间的确定及可靠性寿命评估

受产品成本和试验时间的限制,高速列车轴承可靠性试验一般采用小样本、定时截尾试验方案。在此情况下,如何确定出可靠性试验时间和对轴承的可靠性寿命进行分析是值得深入研究的问题。从轴承疲劳寿命服从的分布入手,推导出高速列车轴承样本数和试验时间的数学模型,采用Bayes多层估计法对无失效试验数据进行了处理,建立起高速列车轴承的可靠性寿命评估模型,并以国产高速列车轴承为例给出仿真计算结果。     

角偏移的不确定性对主轴系统中角接触球轴承疲劳寿命的影响

研究在非理想安装条件下,轴承角偏移对主轴系统中轴承疲劳寿命的影响.为实现这一目的,首先介绍多轴承-主轴系统的分析模型,提出多自由度系统模型的求解方法,并对系统模型的有效性进行验证;其次,以四轴承-主轴系统为研究对象,考虑角偏移的不确定性,假设角偏移符合正态分布,基于系统模型分析不同主轴转速条件下,不同角偏移值时轴承内滚动体的接触力分布;最后,基于寿命理论,计算各轴承的疲劳寿命.结果表明:角偏移的不确定性可导致轴承寿命的显著分散性;对于系统中的预紧轴承,无角偏移时的疲劳寿命是角偏移存在条件下疲劳寿命的上限.随着主轴转速的降低,无角偏移时的轴承寿命与存在角偏移时的轴承寿命最小值的差异变得更大.     

引入滚动体尺寸偏差的球轴承寿命模型

针对尺寸偏差引起的固定滚道应力循环状态的变化,提出了滚动轴承等效载荷态的概念,并在此基础之上,结合Lundberg-palmgren(L-P)寿命理论及Miner疲劳损伤累积假说,提出了一种修正L-P寿命模型。基于该疲劳寿命计算模型,以6008型普通深沟球轴承为例,考虑到滚动体尺寸偏差的分布形式,对滚动体尺寸偏差、载荷及游隙等因素对轴承疲劳寿命的影响进行了计算并对结果进行了统计学分析。模型预测结果与相关文献的试验数据进行了对比,得出如下结论:1)尺寸偏差值增大,疲劳寿命系数降低;2)随着载荷的增大,尺寸偏差对轴承疲劳寿命影响逐渐减弱;3)存在一个较小的负游隙使得轴承疲劳寿命系数达到最小;4)滚动体尺寸偏差服从呈正态分布时,轴承疲劳寿命系数亦呈正态分布。     

航空轴承寿命评估方法

以可靠性抽样试验方法，建立航空轴承使用寿命、试验时间、可靠度、评估的置信度及轴承样本容量之间的关系，从而确立航空轴承寿命评估的有效办法。介绍了评估依据、可靠性抽样试验和实施意见，并例举了评估实例。附表２ 个。     

基于双截尾数据消除法的自适应加速寿命试验数据统计分析

加速寿命试验数据处理必须将不同应力水平下的失效数据折算累加到同一标准下的时间序列,这一过程复杂繁琐,增加了计算工作量,降低了统计效率,而指数分布的双截尾数据消除法能有效克服这一缺陷。提出了一种基于模型转换的双截尾数据消除法,将数控系统故障间隔时间服从的威布尔分布转化为指数分布,再用双截尾数数据消除法进行计算,进行自适应加速寿命试验数据的统计分析,有效提高了统计分析效率。实际算例验证了方法的可行性。
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本刊下期主要内容预告

为了提高滚动轴承疲劳寿命试验技术的水平,本刊第六期重点介绍滚动轴承疲劳寿命的定数截尾试验方法及其寿命参数的多种估算方法。试用结果效果良好,与通用的定时寿命试验相比较,试验台时可缩短40％左右,试验周期可缩短60％左右。该期上还就国内采用的滚动轴承疲劳寿命试验条件及其设备进行了全面的分析,并与国外寿命试验技术进行比较,提出了改进我行业轴承寿命试验的技术要点与方向。     

配合过盈量对风电齿轮箱轴承疲劳寿命的影响

以某兆瓦风电机组齿轮箱一级行星轮前轴承(双列圆柱滚子轴承)为研究对象,基于赫兹接触理论、厚壁圆筒理论和GB/Z 36517—2018建立考虑配合过盈量的轴承疲劳寿命数值仿真分析模型,并分析轴承配合零件尺寸公差、形位公差、表面粗糙度对轴承疲劳寿命的影响,结果表明：保持轴承初始配合不变,随行星轮轴与轴承内圈的配合公差由g6向r6转变,轴承内圈由过渡配合变为过盈配合,轴承寿命先增加后减小,配合公差为p6时轴承寿命最大;随行星轮内圈与轴承外圈的配合公差由H6向S6转变,轴承外圈由间隙配合变为过渡配合、过盈配合,轴承寿命由无变化变为逐渐增加;行星轮轴与内圈的径向全跳动公差变化导致配合过盈量增加时,轴承寿命增加,反之则轴承寿命降低;行星轮轴与内圈的表面粗糙度值增加会导致轴承寿命降低。     

采煤机摇臂惰轮轴疲劳寿命分析

为研究采煤机摇臂惰轮轴疲劳寿命,建立惰轮传动系统动力学模型,分析惰轮轴载荷特性;利用自主研制的惰轮轴载荷测试系统,通过无线应变模块采集测试数据,获得采煤机斜切进刀时摇臂惰轮轴载荷;运用斜切截割最大载荷研究惰轮轴疲劳寿命。研究结果表明:采煤机斜切工况下,惰轮轴X向的最大载荷为33.90 k N,Y向最大载荷为35.83 k N,惰轮轴固定轴承的两个端面处应力最大,最先发生疲劳破坏的位置在固定两个轴承的轴肩处。研究结果为摇臂惰轮轴实时载荷测试提供了新方法,为采煤机摇臂结构载荷和力学特性研究提供理论依据。     

滚动轴承的快速疲劳寿命试验及可靠性分析

介绍６３０８轴承的常规疲劳试验与加速疲劳试验，并根据试验结果和数据的多种方法处理，探索该型轴承疲劳失效的规律。在较大的Ｐ／Ｃ下，用较短的试验时间获得轴承的特征寿命值，来推断常规条件下的轴承特征寿命值，从而能有效地利用试验数据，分析轴承的可靠性。附图１幅，表３个，参考文献８篇。     

截尾试验下疲劳寿命分布的极值模型

针对截尾寿命试验数据缺少随机变量尾部分布和常规截尾数据分析对长寿命区高可靠度估计不准确的情况,根据极值统计学原理,给出一个结构元件疲劳寿命分布的极值模型.文中利用全样本试验数据构造截尾试验,采用传统的极大似然估计法给出寿命总体的分布形式,分析结构元件疲劳寿命的极值分布情况,建立一个新的寿命分布的极值模型,对长寿命区的寿命分布形式和高可靠度的估算有明显优势.三个算例表明,预测结果与全样本试验结果符合很好.