JBT 8565-1997 关节轴承 额定动载荷与寿命

J11JB/T8565－1997关节轴承额定动载荷与寿命1997-04-15发布1998-01-01实施中华人民共和国机械工业部发布前言本标准为首次制订。本标准的目的是为关节轴承的额定动载荷计算和寿命估算提供依据，以利于轴承设计和应用。鉴于目前的技术水平，本标准尚不能对特殊制造的轴承估计寿命，此种情况则要同轴承制造厂家商议。随着轴承技术的发展和轴承质量的提高，本标准须不时进行修订。本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：机械工业部洛阳轴承研究所。本标准主要起草人：杨咸启、姜韶峰。JB/T8565－199711范围本标准规定了关节轴承额定动载荷与寿命计算方法。本标准适用于国家标准中规定的关节轴承尺寸范围及符合标准规定技术条件的向心关节轴承、角接触关节轴承、推力关节轴承和杆端关节轴承。本标准不适用于特殊结构或非正常使用条件下工作的关节轴承，诸如，特殊的材料，特殊滑动接触面，特殊游隙，内外圈相对过大的倾斜，轴或座过大的变形等。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB3944—83关节轴承词汇3定义本标准采用GB3944及下列定义。3.1径向额定动载荷轴承中的工作表面动应力达到最大许用应力时的径向载荷。3.2轴向额定动载荷轴承中的工作表面动应力达到最大许用应力时的轴向载荷。3.3寿命轴承的摩擦系数达到规定的极限值或轴承磨损量超过规定的极限值时，轴承工作摆动的总次数。3.4径向当量动载荷一恒定的径向载荷，在该载荷作用下，关节轴承中工作表面接触应力水平与实际载荷作用相当。3.5轴向当量动载荷一恒定的中心轴向载荷，在该载荷作用下，关节轴承工作表面接触应力水平与实际载荷作用相当。3.6自润滑轴承关节轴承工作时无需再润滑的轴承。此种轴承通常是含油的或工作表面上有自润滑材料，如聚四氟乙烯（PTFE）织物或其复合材料等。3.7常规运转条件指轴承安装正确、常规加载、常温下工作、轴承润滑良好、无外来物侵入轴承。3.8摆角β摆动套圈上某一直径摆动到两个极限位置间的夹角。3.9摆次轴承摆动套圈上某一点摆动了2β角时为一摆次。机械工业部1997-04-15批准中华人民共和国机械行业标准关节轴承额定动载荷与寿命JB/T8565－19971998-01-01实施JB/T8565－199724符号B：关节轴承内（轴）圈公称宽度，mmC：关节轴承外（座）圈公称宽度，mmH：推力关节轴承公称高度，mmdm：关节轴承滑动球面公称直径，mmdm：滑动球面等效直径，mmT：角接触关节轴承公称宽度，mmCd：关节轴承额定动载荷，NCdr：关节轴承径向额定动载荷，NCda：关节轴承轴向额定动载荷，Nfr：径向轴承额定载荷系数，N/mm2fra：角接触轴承额定载荷系数，N/mm2fa：推力轴承额定载荷系数，N/mm2f：关节轴承摆动频率，min–1P：关节轴承当量动载荷，Np：名义接触压力，N/mm2Fmin：最小载荷，NFmax：最大载荷，NFa：轴向载荷，NFr：径向载荷，NfP：载荷变化频率，Hzk：耐压系数，N/mm2a：系数G：系数L：关节轴承初润滑寿命，摆次LR：关节轴承重润滑寿命，摆次LW：关节轴承重润滑间隔，摆次t：温度，℃v：关节轴承滑动速度，mm/sKM：与摩擦副材料有关的系数Xr：径向轴承当量动载荷系数Xra：角接触轴承当量动载荷系数Ya：推力轴承当量动载荷系数αK：载荷特性寿命系数αT：温度寿命系数αV：滑动速度寿命系数αP：载荷寿命系数αz：轴承质量与润滑寿命系数αh：重润滑间隔寿命系数dβ：重润滑摆角寿命系数JB/T8565－19973β：摆角，（°）ζ：折算系数5关节轴承额定动载荷计算方法5.1向心关节轴承向心关节轴承的径向额定动载荷Cdr为：Cdr＝frCdm（N）………………………………（1）式中系数fr与轴承接触副的材料、结构型式、径向游隙等因素有关，表1列出了正常游隙值情况下fr的值。表1向心关节轴承的fr值dmmm摩擦副材料超过到钢/钢钢/铜钢/PTFE织物钢/PTFE复合物540050070040050070012008587909350———12012513613890———5.2角接触关节轴承角接触关节轴承的径向额定动载荷Cdr为：Cdr=fra（B＋C—T）dm(N)………………………………（2）式中系数fra与轴承接触副材料及轴承尺寸有关，表2列出了fra的值。表2角接触关节轴承的fra值dmmm摩擦副材料超过到钢/钢钢/PTFE织物55585.512855500881325.3推力关节轴承推力关节轴承轴向额定动载荷Cda：Cda=fa（B＋C—H）dm（N）…………………………………（3）式中系数fa与轴承接触副材料及结构尺寸有关，表3列出fa的值。表3推力关节轴承的fa值dmmm摩擦副材料超过到钢/钢钢/PTFE织物56017025560110185280110150190288150220180275220300155230300500143222500700—256JB/T8565－199745.4杆端关节轴承杆端关节轴承的额定动载荷计算方法，应根据杆端关节轴承的结构型式来选定。当杆端关节轴承为向心型时，采用向心关节轴承的方法计算。当杆端关节轴承为球头型时，采用推力关节轴承的方法计算。6当量动载荷计算方法6.1向心关节轴承当向心关节轴承承受不变的径向和轴向联合载荷时，其当量动载荷为：P＝XrFr（N）………………………………………（4）式中系数Xr与Fa/Fr值有关，表4列出了Xr的取值。表4Xr值Fa/Fr00.10.20.30.4Xr11.31.72.453.56.2角接触关节轴承当角接触关节轴承承受不变的径向和轴向联合载荷时，其当量动载荷为：P=XraFr（N）………………………………………（5）式中系数Xra按表5选取。表5Xra值Fa/Fr00.511.522.53Xra11.221.511.862.2652.6336.3推力关节轴承当推力关节轴承承受不变的轴向和径向联合载荷时，其当量载荷为：P=YaFa（N）……………………………………（6）式中系数Ya按表6选取。表6Ya值Fr/Fa00.10.20.30.40.5Ya11.11.221.331.481.616.4变动载荷当关节轴承在一个摆动周期内承受变动载荷时，其当量动载荷为：P=22max2minFF+…………………………………（7）7关节轴承寿命计算方法关节轴承的寿命与轴承的承载能力和使用条件有关。7.1轴承球面滑动速度关节轴承工作球面的滑动速度为：v＝2.9089×10–4βfdm（mm/s）………………………………（8）式中dm=ζdm，折算系数ζ的值见表7。JB/T8565－19975表7折算系数ζ值轴承类型向心轴承角接触轴承推力轴承ζ10.90.77.2名义接触压力关节轴承中的名义接触压力按式（9）计算：p=kdCP（N/mm2）………………………………（9）式中耐压系数k值见表8。表8耐压系数k值摩擦副材料钢/钢钢/铜钢/PTFE织物钢/PTFE复合物k100501501007.3轴承的pv值极限关节轴承工作表面上的pv值必须加以限制，否则轴承会过热，导致轴承寿命缩短。pv值按式（10）计算：pv=2.9089×10–4kβfdmdCP(2mmN·smm)……………………（10）不同材料接触副的pv值限制范围见表9。表9pv值范围摩擦副材料钢/钢钢/铜钢/PTFE织物钢/PTFE复合物vmm/s≤100≤100≤300≤300pN/mm2≤100≤50≤150≤100pv2mmN·smm≤400≤400≤300≤3007.4关节轴承寿命计算方法关节轴承的计算磨损寿命L为：L=αKαTαPαVαZvPCKdM（摆次）…………………………（11）式中各系数分别从表10～表12中选取。表10寿命系数摩擦副材料系数钢/钢钢/铜钢/PTFE织物钢/PTFE复合物备注KM8302076002.592×1052.946×1051111恒定载荷110.6062—6.0207×10–3fPp1.110.6062—3.1309×10–3fPp1.25脉动载荷αK220.433—4.3005×10–3fPp1.110.433—2.2364×10–3fPp1.25交变载荷JB/T8565－19976表10（完）摩擦副材料系数钢/钢钢/铜钢/PTFE织物钢/PTFE复合物备注1111t≤60℃0.91.15—2.5×10–3t1.225—3.75×10–3t2.2—0.02t60℃＜t≤100℃0.82.1–0.012t1.35–0.005t—100℃＜t≤150℃αT0.6———150℃＜t≤200℃αVv0.86β0.84f0.64v0.4f0.8()β0093.1av00475.1×f()av00344.1fαPαP=G/PbG、b值在表11中查取aa=1.0193pa=1.0399p表11G、b值摩擦副材料p钢/钢钢/铜钢/PTFE织物钢/PTFE复合物超过到GbGbGbGb010200.25015.34600.04884.51020.2230102580.5331.46510.615.34600.04884.51020.2230254580.5331.46510.622.90600.173213.71700.5686456580.5331.465——47.72590.366013.71700.56866510080.5331.465——157.91930.652713.71700.5686100150————402.01150.8556——表12αz系数油脂润滑润滑与结构无油槽有油槽自润滑αz0.1～0.50.3～10.5～17.5重润滑寿命计算方法对于需维护的关节轴承，应定期更换轴承中的润滑剂，此时轴承的寿命估算方法如下：LR=αhαβL（摆次）…………………………………（12）式中系数αh、αβ分别按表13、表14选取。JB/T8565－19977表13αh系数h=L/LW151020304050αh122.8544.95.455.45表14αβ系数β（°）≤710152025303540αβ0.812.43.74.65.25.25.27.6分段载荷下的轴承寿命计算当关节轴承承受分段载荷作用时，其寿命为：L=T/∑=aiiiLT1…………………………………（13）式中：Ti——第i段载荷的作用时间；Li——第i段载荷下的计算寿命；T=∑=aiiT1；n——载荷的分段数。JB/T8565－1997中华人民共和国机械行业标准关节轴承额定动载荷与寿命JB/T8565－1997*机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷（北京首体南路2号邮编100044）*开本880×12301/16印张3/4字数16,0001997年7月第一版1997年7月第一次印刷印数1－500定价10.00元编号97－118机械工业标准服务网：