軸承壽命分析的案例
軸承的壽命理論（一）
關于軸承的壽命理論
對于所有會使用到軸承的工程師來說，軸承壽命是個繞不過去的坎。無論是軸承的選型，設備的初步校核計算，還是軸承的失效分析，我們或多或少的都會想到要去計算或者校核軸承的壽命。
在選型階段，軸承的壽命計算顯的更加重要。因為不僅涉及到選的軸承是否正確，還有軸承在設備中是否能達到預期的使用時間。
在做軸承選型的壽命計算之前，我們得知道到底什么是軸承的壽命。而且我相信很多熟悉軸承的工程師每天都會聽到很多跟軸承壽命相關的名詞，例如，軸承壽命，軸承的額定壽命，軸承的疲勞壽命，還有高級疲勞壽命，使用壽命，這些名詞的背后都代表了什么意思，這些壽命之間有什么關系，為什么壽命被表示成L10，那些公式里林林總總的系數都是什么意思？
軸承的壽命，說起來是個很簡單的概念，但是涉及到應用，牽扯的東西方方面面。所以，這個話題的內容比較多，我們會準備一系列文章一一跟大家討論。
展開 軸承的壽命理論（二）
稍微總結一下：
軸承的疲勞壽命是一個統計學概念，與材料有關，并且與接觸面方向上的最大應力有關，
軸承的疲勞壽命具有一定的離散性，沒有辦法用一個單一的值來表示，引入了韋布爾分布，
韋布爾分布的假設機理與滾動軸承不同，但是滾動軸承的疲勞壽命是基于這個模型推導出來的。
當然，從上面的這個公式或者函數表達式來看，我們好像完全不能計算軸承的疲勞壽命，因為我沒有辦法知道最大正交剪切應力是多少，深度是多少，還有接觸面的幾何參數我怎么去測量呢？
其實上述的這些東西通過數學的方法都是可以推導出來的，只是又要涉及很多軸承的基礎知識，還需要了解單一滾動體上的載荷的分布情況，這里我們就不多做介紹了。
總之，科學家們分析出了這樣一個結果，但是科學的結果是需要應用的，而我們不能把這個結果放在這里，卻又在實際中很難使用，那么這種研究就失去了他的意義。
所以，絕大部份的軸承制造商就采用了另外一個概念來作為特定載荷條件下給定軸承運轉的疲勞耐久性的度量手段，我們把它稱作“額定壽命”。這也是我們每天工作時都會用到的軸承疲勞壽命，在上一篇文章中，我一直沒有把這個結果叫做“疲勞壽命”，是因為還沒有解釋清楚前，怕大家把這幾個概念搞混淆。
展開 軸承的修正額定壽命
軸承的修正額定壽命
繼續上一次的話題.
我們在上一篇中之介紹了三個修正系數中的第一個。軸承的可靠性系數a1，今天我們來說說剩下兩個修正系數a2和a3。
在上一篇文章中我們提到過，由于現代軸承的質量提高了很多，在某些應用中，軸承的實際工作壽命可能會高于其基本額定壽命；但是又因為污染，潤滑選擇的不合適，安裝不正確等等原因，實際工作壽命又可能受到負面影響。
因此，國際標準組織在上世紀90年代就在軸承壽命中加入了一些修正系數，來補充基本額定壽命的不足。早期，這個修正系數被稱作a23，后來某歐洲軸承制造商將其升級為以自己品牌命名的修正系數，直到現在很多的軸承使用者仍然在使用這樣命名的系數。但是由于標準組織的原因，這個系數最后在被寫入標準時被稱作aISO，而且不同的軸承制造商也在更改在這個系數背后的定義。
首先，我們看一下這個修正系數跟什么有關系。
從以上的這個方程里，我們可以看到，這個修正系數基本上涵蓋了軸承在使用時會與之參與的各種因素。當然，載荷是最主要的，其次是潤滑，然后是軸承所處的環境。
展開 什么是軸承的額定壽命
軸承的基本額定壽命
在之前的幾個星期里，我們花了一些時間跟大家一起討論軸承的壽命理論。之所以花時間去寫這些比較理論，抽象的東西，其實是希望大家對軸承的壽命有個大概的了解，即使不能讓大家完全理解軸承的壽命到底是怎么發展來的，起碼以后我們再計算軸承壽命的時候就知道，我們到底在計算什么，這個計算出來的數字對我們來說到底意味著什么。
上一篇的最后提到，很多軸承的制造商會采用“額定壽命”的概念來給在特定載荷條件下的給定軸承估計一個疲勞耐久性。因為載荷對軸承來說是最重要的需要滿足的功能需求。在再早一點的文章里，我們也大概提到了如何來計算軸承的“額定壽命”。
今天我們稍微花一點時間，來給大家介紹一下額定壽命的概念，以及計算的方法，和在計算中需要考慮的其他因素。
對于所有的滾動軸承及來說，額定壽命的計算都可以根據下面的公式來得到：
在公式中：
P叫做當量動負荷
C叫做基本額定動負荷，
p是軸承指數，根據滾動體類型的不同，p的值不同。
從上述的公式就可以看出來，基本額定壽命從根本上講是一個軸承在實際狀態下的載荷與定義出的載荷下的比值。
展開 
電機軸承為什么不能達到預期計算壽命？
電機軸承為什么不能達到預期計算壽命？
電機工程師在對電機進行設計的時候，一般都會對軸承的壽命進行校核。然而在各種工程實際中，電機軸承由于各種失效而達到的實際壽命和最初的壽命校核計算結果存在差異，甚至這種差異很大。
電機工程師都曾經對軸承應用工程師提出過這個問題“為什么壽命計算得到的結果和實際壽命差異那么大？”通常會得到如下回答：“軸承壽命是一個可靠性為百分之九十的概率值，是基于大量軸承試驗的統計結果，并不是實際值。工程實際中的實際每一個軸承壽命會有差異，因此這可能是一種個體差異。”
這個答案粗聽起來是有道理的。但是，如果電機工程師真的把自己做的軸承壽命計算和實際壽命進行對比時就會發現這個幾率要比“百分之九十”相差很多。
這就帶來了兩個必須回答的問題：
- 電機軸承為什么達不到預期計算壽命？
- 既然電機軸承實際壽命和預期計算壽命存在差異，那么是計算理論有問題么？還能用軸承壽命計算對壽命進行估計么？
上面這些問題不回答清楚，在遇到客戶要求工程師對電機軸承壽命或者保修期作出保證的時候，電機工程師就會十分難于給出放心的答案。
我們分開把這兩個問題講清楚。
展開 深層滾壓加工對高碳鉻軸承鋼超長壽命疲勞行為的影響
摘 要 深層滾壓加工對高碳鉻軸承鋼超長壽命疲勞行為的研究表明：與深層滾壓加工前相同，在高應力幅短壽命區，疲勞裂紋萌生于試樣表面；由于表面壓縮殘余應力的影響，疲勞強度有所提高．在低應力幅長壽命區，疲勞裂紋萌生位景從未經深層滾壓加工試樣的次表面向深層滾壓加工試樣內部沒有壓縮殘余應力和硬化層的位置轉移；因彎曲應力梯度的影響，疲勞強度有了較大的提高．深層滾壓加工可以提高高碳鉻軸承鋼在超長壽命區的旋轉彎曲疲勞強度
深層滾壓加工對高碳鉻軸承鋼超長壽命疲勞行為的影響.pdf
展開 滾動軸承的失效分析及防治方法 附滾動軸承的分析方法萬長森下載
除上述常見的失效形式外，滾動軸承在實際運行中還有很多的失效形式，有待我們進一步的分析研究。綜上所述，從軸承常見失效機理與失效模式可知，盡管滾動軸承是精密而可靠的機構基礎體，但使用不當也會引起早期失效。
一般情況下，如果能正確使用軸承，可使用至疲勞壽命為止。軸承的早期失效多起于主機配合部位的制造精度、安裝質量、使用條件、潤滑效果、外部異物侵入、熱影響及主機突發故障等方面的因素。
因此，正確合理地使用軸承是一項系統工程，在軸承結構設計、制造和裝機過程中，針對產生早期失效的環節，采取相應的措施，可有效地提高軸承及主機的使用壽命。
下載地址：滾動軸承的分析方法萬長森
展開 運動線纜疲勞壽命分析 ￥19.89
如圖5-10(b)所示，為布線方式Ⅲ的疲勞壽命分布圖，顏色條同樣從深藍色到紅色分別代表不同的疲勞壽命值，疲勞壽命值的范圍從103.5到102，深藍色區域表示疲勞壽命較長，而紅色區域則表示疲勞壽命較短，即這些路徑段更容易發生疲勞失效。綜合損傷和疲勞壽命的分析結果，如表5-4所示，對比分析三種不同布線方式的疲勞壽命，確定了布線方式Ⅰ為疲勞壽命最佳結構，進一步分析傾角對疲勞影響。
表5-4 不同布線方式疲勞壽命對比分析
布線方式
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
疲勞壽命(次)
105.9
104.2
103.5
如圖5-11，基于靜力分析部分的五種工況，分別建立了對應的疲勞壽命仿真分析，由圖可以觀察到，傾角的改變對疲勞壽命的影響較大，隨著傾角的增大，疲勞壽命的循環載荷次數在減小，且當傾角達到20°時，線纜與結構件發生干涉，即處于危險狀態。綜上，在0°、5°、10°、15°、20°的傾角中，0°傾角的循環載荷最大，為上述五種工況的最優工況，即傾角越小，線纜的可靠性越高。
圖5-11 不同傾角下線纜的疲勞壽命(a)5°(b)10°(c)15°(d)20°
展開 應變壽命疲勞分析理論分析基礎及DesignLif參數設置 ￥6
? Strain-Life (EN) 應變疲勞分析理論基礎
? 討論循環應力-應變曲線和應變-壽命關系的關系
? 討論平均應力的影響
應變疲勞壽命分析理論基礎
? 應變壽命疲勞（EN）使用循環應變反轉和應變壽命關系方程評估疲勞損傷
–局部塑性應變導致疲勞
–適用于低周期和高周期應用
? 應力小于或大于屈服
–使用彈塑性應變
? 直接計算或根據彈性計算進行調整
? 相對較新的疲勞分析技術
–大約30年前開始使用
–難以手動計算
?僅限于CAE應用程序
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鑒于目前針對Simcenter Nastran分析案例少的特點，本次基于鈑金做了相關案例分析。有任何疑問，請聯系：QQ，1317425016。
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疲勞分析基礎知識資料--結構疲勞壽命分析
分享一個疲勞分析理論方面的資料，《結構疲勞壽命分析》，是軟件疲勞分析的基礎知識，相信對疲勞分析的兄弟會有所幫助。
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展開 
ls-dyna軸承分析轉動分析
材料： 剛體和其它部件
*MAT_RIGID
$# mid ro e pr n couple m alias
1 7.8899999 2.16000010.30000001 0.0 0.0 0.
*MAT_ELASTIC
$# mid ro e pr da db not used
2 7.8299999 2.05999990.30000001 0.0 0.0 0
$
剛體加轉動載荷以及力矩載荷，載荷通過曲線定義
接觸：滾珠和外圈，內圈，保持架接觸
展開 采用Marc進行橡膠件疲勞壽命分析
橡膠件疲勞分析概述
在橡膠件CAE仿真分析中，通常需要進行橡膠件剛度，密封性等仿真工況的分析，但如何進行橡膠疲勞壽命的分析當前仍然是困擾行業的難題。
Marc軟件在橡膠、密封行業有著廣泛的應用，針對橡膠疲勞壽命的仿真，Marc有幾種方法可以實現：
? 通過Mullins效應進行橡膠件的損傷分析，當損傷到達1時，認為橡膠出現開裂，但是在實際仿真計算中需要進行大量的分析計算，工作量巨大。
? 通過彈性體疲勞壽命損傷理論來進行疲勞壽命分析。其基本思想和傳統的金屬疲勞的一致，且仿真計算工作量很小，適合在工程計算中應用。
下面，我們將介紹如何采用彈性體疲勞壽命損傷理論來進行疲勞壽命分析。
彈性橡膠體的疲勞理論介紹
根據彈性體疲勞理論，彈性體的壽命和其對數應變和格林應變存在對應關系，也就是Woehler公式，其形式如下：
上述公式中，為彈性體破壞時的循環次數，為其對應的最大對數應變和格林應變。A和n為需要擬合的參數。其曲線的擬合形式如下圖所示。
然后通過雨流計數法則進行變幅損傷累積疊加，如下表達式。當D<1認為彈性體沒有發生破壞，當D≥1認為彈性體發生破壞。
在實際的計算中，只需計算一個周期的載荷循環，就可以進行彈性體壽命的預測。下面將介紹如何在Marc中進行彈性體疲勞壽命的擬合。
展開 滾動軸承公差分析術語及公差分析尺寸術語
公差分析是機械制造中不可或缺的重要組成部分，公差分析可以幫助機械制行業實現更加精準的對接以及生產質量優異的機械設備。那么滾動軸承公差分析術語及公差分析尺寸術語有哪些呢？今天就讓棣拓軟件給大家詳細的解答一下。
（1）.公稱內徑（外徑）：包絡基本圓柱形內孔（圓柱形外表面）理論表面的圓柱體的直徑。在一指定的徑向平面內，包絡圓錐孔理論表面的圓錐體的直徑。包絡基本球形表面的理論表面的球面直徑。
注釋：對于滾動軸承的公稱內徑公稱外徑，一般是實際內孔與外表面偏差的基準值。
（2）.套圈公稱寬度：軸承套圈兩理論端面間的距離。一般是實際寬度偏差的基準值（基本尺寸）。
（3）.軸承公稱寬度（軸承高度）：套圈兩理論端面（墊圈背面）間的距離，用以限定向心軸承寬度（推力軸承高度）。一般是軸承實際寬度或軸承實際高度偏差的基準值（基本尺寸）。
（4）.軸承實際寬度：向心軸承的軸心線與限定軸承寬度的套圈實際端面的兩個切平面交點間的距離。用內圈端面及外圈端面的限定軸承寬度。
注釋：對單列圓錐滾子軸承，為軸承軸心線與下述兩平面交點間的距離：一個平面是與內圈實際背面相切的平面，另一個是與外圈實際背面相切的平面。此時內、外圈滾道以及內圈背面擋邊的里邊均與所有滾子相接觸。
（5）.軸承實際高度：推力軸承軸心線與限定軸承高度的墊圈兩個實際背面的切平面交點間的距離。
（6）.軸承實際高度偏差：推力軸承實際高度與公稱高度之差。
（7）.公稱倒角尺寸：作為基準的倒角尺寸。
（8）.徑向單一倒角尺寸：在單一軸向平面內，套圈或墊圈的假想尖角到倒角表面與套圈或墊圈端面交點間的距離。
（9）.軸向單一倒角尺寸：在單一軸向平面內，套圈或墊圈的假想尖角到倒角表面與套圈或墊圈的內孔或三角皮帶表面交點間的距離。
展開 軸承的強度分析 ￥40
<h1 class="ql-align-center">1、基于有限元的方法，在 Static Structural(ANSYS)中對深溝球軸承的應力與變形進行了仿真計算，得到了軸承滾動體和內、外圈不同部位應力和變形的分布</h1><h1><br></h1><h1>2、邊界約束：（1）軸承各部件之間摩擦系數0.1；鋼珠與環帶綁定連接，如下圖1所示。</h1><h1>（2）外圓環表面固定，內圓環受力F作用并轉動</h1><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/64952eafd6394febbe05b489104de83d.bmp" style="text-align: center">
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