
处理试验数据
对疲劳寿命的研究发现,韦布尔(Weibull)分布比正态分布更接近于疲劳破坏规律。大量的试验结果表明,滚动轴承的寿命符合两参数韦布尔分布。轴承寿命L0的破坏概率用韦布尔函数表示为[4]:F(L0)=1-exp[-(L0/β)e]其中L0=106转,e是斜率参数,β为特征寿命参数。本文采用最佳线性不变估计法估算参数e和β[3],对复合材料轴承,e=5.756,VLT7000变频器 β=4.467×106;对塑料轴承,e=3.02,β=7.104×106。
疲劳破坏的监测
本试验使用表面温度计,采用温升监测法及声响判断法来判断滚动轴承的疲劳破坏。
轴承运转后,各相对运动表面之间产生摩擦热,轴承的温度从原始温度逐渐上升。轴承运转一定时间后产生的热和散发的热达到平衡,温度保持不变。轴承发生疲劳破坏时,摩擦加剧,产生的热也增加,温度再逐步上升。轴承运转过程的温度变化如图1所示。T1为室温,18℃左右;T2为轴承正常运行时的温度,38℃左右;t1为初始运行时间,约50min;t2为正常运行时间,约150min。
小编推荐泵制造厂家:0 2 l - 2 9 0 l 5 9 5 9 l 3 5 2 4 l l 7 9 3 4意中人和,海纳百川-上海龙亚,耐腐蚀泵制造专家 www.86pump.cn 复合材料滚动轴承具有良好的耐磨损性、耐腐蚀性、耐热性及尺寸稳定性,并能减振降噪且成本低,因此在许多工业领域中获得愈来愈广泛的应用。但复合材料的疲劳性能与金属材料有明显不同[1]。复合材料对加载频率和试验温度很敏感,而且疲劳寿命实测数据更离散,所以把金属疲劳的试验方法用于复合材料显然是不适合的。本文对复合材料滚动轴承进行了疲劳试验研究,提供了一种简单方便的测试方法,以保证复合材料滚动轴承的安全可靠性,促进复合材料滚动轴承在工业上的应用和发展。
试验研究
试件和试验设备
试验采用25套204型复合材料滚动轴承, 无负压供水变频器试验复合材料滚动轴承由短玻纤增强的尼龙66制成,制作工艺采用可熔性合金型蕊注射成型[2]。
试验设备选用JB-30型滚动轴承疲劳试验机。
试验方法
轴承疲劳寿命是非常离散的,要用数理统计方法处理数据。本试验采用简单方便的截尾试验法。
设试验轴承为n套,其中有r套轴承已破坏,其寿命分别为L1,L2,…,Lr。其余的(n-r)套轴承已分别试验了Lr+1,Lr+2,…Ln时间,尚未破坏。此时可以不再进行试验,用已得到的试验数据计算原寿命分布的参数估计值。截尾试验法有定时和定数两种,本试验采用定数截尾法。设事先给定应得到疲劳破坏的轴承套数r,又称为截尾数,试验到所给定的截尾数后停试,且应使未疲劳破坏轴承的寿命大于疲劳破坏轴承中寿命最长的值。
在204型复合材料滚动轴承上施加径向载荷588N,油润滑,给定截尾数为15。试验机转速为12800r/min,所有试件的试验频率和温度环境相同。另外,为了便于比较,同时对25套尼龙66制成的204塑料轴承进行试验,施加径向载荷为392N,20#油润滑,给定截尾数和试验机转速与复合材料轴承相同。
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