TIMKEN轴承的低载荷寿命系数

TIMKEN轴承的低载荷寿命系数

TIMKEN公司技术中心进行的轴承寿命试验表明,当TIMKEN轴承接触应力低且润滑剂薄膜足以完全分离接触表面的微米级纹理时,可到达极长的TIMKEN轴承疲劳寿命性能。在预测TIMKEN轴承性能时,TIMKEN公司的工程师将试验数据和复杂的计算机程序匹配,在本产品目录中确定了低载荷系数,目的是预测TIMKEN轴承在低载荷下运行时期望延长的使用寿命。

TIMKEN轴承的偏心寿命系数

TIMKEN轴承的偏心寿命系数

TIMKEN轴承的使用寿命取决于内部几何形状和外加载荷下的偏心角大小。

为了达到最佳性能,轴相对于轴承座的准确对中是至关重要的。根据TIMKEN轴承类型,TIMKEN规定的方法预测使用寿命在规定的极限内是相对精确的。滚动轴承的额定载荷规定的基本条件为0.0005弧度微量偏斜。

在各种偏心、轴向和径向载荷下,TIMKEN公司的所有轴承性能能够使用复杂的计算机程序来预测。运用这些程序,TIMKEN公司的工程师能够设计出专用的轴承接触轮廓来满足您应用中的径向载荷,轴向载荷和/或轴承偏心条件。

TIMKEN轴承的润滑寿命系数

TIMKEN轴承的润滑寿命系数

根据流体弹性动力学(EHL)原理,润滑薄膜对TIMKEN轴承性能的影响与TIMKEN轴承表面之间的粗糙接触(金属—金属)的减少或预防有关。通过在TIMKEN公司技术中心进行的大量测试,已经量化了与润滑有关的参数对TIMKEN轴承的使用寿命的影响。通过测试,发现滚动体和滚动表面抛光(相对于润滑剂薄膜厚度)对改进TIMKEN轴承的性能有最明显的影响。有些因素(例如TIMKEN轴承几何形状、材料、载荷和载荷区)也对TIMKEN轴承的性能起到重要作用。

润滑剂的污染系数没有考虑在润滑系数中,因为TIMKEN公司进行的耐久性试验通常采用的是0.040mm(0.00157 in.)过滤器,在大多数应用中具有理想的润滑剂清洁等级。

美国TIMKEN轴承载荷区寿命系数

美国TIMKEN轴承载荷区寿命系数

TIMKEN轴承的疲劳寿命是滚动体和滚道以及所加载的TIMKEN轴承在一个旋转中经受的应力循环数的函数。应力取决于施加的载荷和承受载荷的滚动体数量,应力循环数取决于TIMKEN轴承的几何形状以及承受载荷的滚动体数量。因此,给定外部载荷的TIMKEN轴承使用寿命与轴承加载的弧度或载荷区有关。

TIMKEN轴承载荷区主要由内部间隙决定,是径向间隙还是轴向间隙,视TIMKEN轴承的类型而定。如果不考虑预载荷,TIMKEN轴承的间隙越小,载荷区越大,TIMKEN轴承的使用寿命越长。

TIMKEN轴承的异物寿命系数

TIMKEN轴承的异物寿命系数

润滑系统内的异物通过在接触表面产生凹痕降低TIMKEN轴承的使用寿命,导致应力升高。TIMKEN公司额定寿命公式根据试验数据得出的,其中油过滤能力为 0.040 mm(0.00157 in.),测得的ISO清洁度水平大约为 15/12,这是普通工业机械中典型的清洁度等级。当系统中有更多或更少的异物时,能根据测得的或期望的 ISO 润滑剂清洁度等级调整预测的疲劳使用寿命,目的是更加准确地反映期望的TIMKEN轴承性能。

与基于过滤能力和ISO清洁度等级确定的异物寿命系数相反,异物特征分析可用于更加准确地预测TIMKEN轴承性能。异物特征分析是一个确定系统中存在的实际异物对TIMKEN轴承性能的影响的过程。典型方法是通过测量既定应用中实际运行轴承的凹痕/擦伤表面。该分析方法是有效的,因为不同类型的异物导致不同的性能水平,即使其在润滑剂中的颗粒大小和数量相同时亦如此。软的、有韧性的颗粒比脆硬性颗粒导致的性能弱化程度要低;硬的、有韧性的颗粒通常对TIMKEN轴承的使用寿命最有害处。脆性颗粒能够解体,因此不影响性能。

TIMKEN轴承的使用寿命

TIMKEN轴承的使用寿命

关于如何选择TIMKEN轴承,有很多性能准则。包括TIMKEN轴承疲劳寿命、旋转精度、功率要求、温度极限、速度能力和声音等等。

TIMKEN轴承的使用寿命在这里定义成在形成 6.0mm2 (0.01 in.2) 疲劳剥落以前的时间长度或转数。因为金属疲劳是一种统计现象,所以单个TIMKEN轴承的使用寿命不可能预先准确确定。同样的TIMKEN轴承当在同样的条件下测试时,能够显示出相当大的寿命分布。因此,必须把寿命预测基于大量在相似条件下运行的TIMKEN轴承的统计评估上。威布尔(Weibull)分布函数通常用于预测一组轴承在任何给定可靠性等级下的寿命。

TIMKEN轴承的当量径向动载荷

TIMKEN轴承的当量径向动载荷

基本额定径向动载荷C90被认为是TIMKEN轴承内达到180°承载区的径向承载能力。当TIMKEN轴承的轴向载荷超过径向载荷引起的推力Fa(180)时,必须使用当量径向动载荷计算TIMKEN轴承的使用寿命。当量径向动载荷是作用在TIMKEN轴承上与在实际载荷下TIMKEN轴承达到的相同使用寿命的径向载荷。

圆锥滚子轴承的计算公式基于轴承列数和使用的安装类型。对于面对面或背对背安装的单列轴承,可根据外加轴向载荷的方向查阅下表。一旦选择了适当的设计,查表并校核推力条件以确定应用哪种方法计算轴向载荷和当量径向动载荷。

TIMKEN圆锥滚子轴承的轴承等效载荷和要求的标定值

TIMKEN圆锥滚子轴承的轴承等效载荷和要求的标定值

圆锥滚子轴承最适合承受各种类型的载荷(径向、轴向或两者的任意组合)。由于TIMKEN轴承的锥形设计,径向载荷会在TIMKEN轴承内部分解出使内外圈分离的轴向反作用力,需要一个大于或等于该力的外加载荷避免分离。径向载荷与轴向载荷的比值和轴承外圈的夹角决定了给定轴承的承载区,由这种比值引起的接触滚子的数量决定轴承内的承载区。如果所有的滚子都接触,那么承载区为360°。

在由两个单列轴承组成的系统中,TIMKEN轴承轴向反作用力和当量径向载荷的计算公式是基于假设其中一个轴承为180°承载区和相对另一列轴承具有180°或以上的承载区。

美国TIMKEN轴承的额定静载荷

美国TIMKEN轴承的额定静载荷

TIMKEN公司轴承的基本额定静载荷的确定是基于静态下轴承承载最大的滚动体在其接触中心上具有最大接触应力。滚子轴承为4000 MPa(580 ksi),球轴承为 4200 MPa(609 ksi)。

4000 MPA(580 KSI)或4200 MPA(609 KSI)的应力水平会引起轴承滚道上肉眼可见的布氏压痕,当TIMKEN轴承随后用于低速旋转的应用时,这种程度的痕迹对疲劳寿命没有明显的影响。

如果声音、振动或扭矩达到临界值或者出现明显的冲击载荷,必须采用较低的极限载荷。

什么是TIMKEN轴承的额定载荷

什么是TIMKEN轴承的额定载荷

基本额定动载荷和额定静载荷常用于TIMKEN轴承选型。基本额定动载荷用于估计旋转TIMKEN轴承的使用寿命,基本额定静载荷用于确定TIMKEN轴承静态下许用的最大载荷。

TIMKEN公司的基本理念是提供最切实可行的轴承额定值,帮助客户完成轴承选型。TIMKEN公司轴承公布的额定值包括基本额定径向动载荷(圆锥滚子轴承用 C1 表示,球轴承用 Ce表示)。这些值是根据一百万转下基本额定寿命得出的。TIMKEN公司的圆锥滚子轴承还使用基本额定动载荷 C90,该值是根据九千万转下基本额定寿命得出的。 基本额定静载荷为 Co。