电机轴承问题终结者！！！——请提问

g005686

其实要命的不是不懂轴承的，要命的就是懂一点，但是不准确的。

还是打滑的问题，计算一下你就知道差别有多大了。绝不是你想象的那么小。

关于寿命理论，建议你参考一下《滚动轴承寿命计算》（电机控制与应用上的）。我不去重复解释具体原因。但是告诉你一点你就懂了：L10轴承寿命计算的全名叫做”可靠性百分之九十的轴承疲劳寿命“关于可靠性为百分之九十，我讨论的内容关系不大，但是你要注意，疲劳寿命。疲劳寿命是考虑金属疲劳的寿命，从这个角度上来说，这个计算本来就是不考虑太多润滑的。
因此我建议，读国标，提意见，最好先搞清楚概念。

关于你说的国内企业不知道，恐怕你问国内企业的销售员，他确实不知道。我告诉你一个方法可以知道大概，首先你该知道添加的基础油种类，而基础油粘度可以从相同的稀油粘度中参考。（不敢说百分之百，基本上差不多）。

关于开式轴承，你知道大轴承添加你说的那样的润滑油路的设计成本是多少么？哈哈，我不往深说了，毕竟大家都是做电机的，我理解你的角度。

关于你改轴承成功的事情，我知道，这是你实践的结果。你的实践让你对轴承寿命计算过程和结果产生了很多疑问。
但从你的发言我知道，你对轴承寿命计算知道基本方法。但是，只有深究概念，才知道背后的意义。

同样，一个关键的概念可能对你有误导，就是我上面提到的。建议你去看一下我那篇文章，也许有帮助。

欢迎这样的讨论！

兄弟啊，我不是第一个跟帖就说我对轴承也了解一点点吗？

谢谢你的指正，我会好好向你学习的。

第一， ...
zengxiaodong 发表于 2010-1-11 14:52

                               
登录/注册后可看大图

g005686

其实感谢楼上兄弟的发言，这样的他讨论对我们大家都好好处，大家一起提高。

如果你是轴承用户，我真的超级佩服，并感谢你的关心。你对轴承的知识的水平已经明显超过一般电机厂家的设计人员。这不是你的专业，你还了解了这么多，小弟拜倒佩服！

如果你是轴承的专业人员，我建议你多花些时间在基本概念上。实践只有和理论相互印证，才可以得到准确的信息。如果是为电机厂服务的轴承专业人员，兄弟，恕我妄言，你有肯能需要再花点功夫。否则根本概念的混沌，会导致后面严重的错误。（我是苦口婆心，不瞒你说，我是学电机的，搞轴承的，出入电机厂不少年，不知道算不算对你的评论有点狂妄。不当之处请谅解。）

g005686

实践中有真知，兄弟你的评论应该是有感而发，小的十分支持！

再一次感谢朋友们的关注！大家继续讨论起来！哈哈！

理不辨不明，我也说两句。我是一个外行，根据自己的经验，对于一个设计，制造良好的轴承，能使它快速报废一 ...
jrlplc 发表于 2010-1-11 20:47

                               
登录/注册后可看大图

g005686

提起一个话题，兄弟们如果有兴趣，我可以展开说。

轴承的寿命计算是不是可以预知轴承的真正使用寿命？

我的答案是，不能，轴承寿命计算绝不等于算命。并且至今为止，没有准确的预知轴承实际工况的运行寿命的方法。（实验室里有，实际工况中没有）

想知道为什么的兄弟，听我以后仔细分解。

kenwin

我们是2.2kw电机，用的是日本nsk轴承。
现在电机的噪声有的比较大，85+db，有的小,70+db。找不到原因。是不是一般来说进口轴承在噪声方面不会有太大的问题？

zengxiaodong

你回人家的帖子实在太晚了，我等你1天多了，刘三姐对歌临时翻书可是来不及的！

我是正宗研究轴承的后来搞电机，你的《电机控制与应用》的论文我看都不要看的，能否请你发到《轴承》上试试呢？“实要命的不是不懂轴承的，要命的就是懂一点，但是不准确的。”过了几招了你还不知道什么叫专业人士？

什么叫轴承的寿命，这是40年代SKF的2个工程师通过大量的实验加上数理分析得出来的一整套理论，叫L－P理论，其核心是：滚动轴承的疲劳寿命相当离散，相差几十倍之多，但是基本上符合威布尔分布，因此可靠性一般选定为90％，计算得到的寿命就叫L10.这种寿命理论认为，轴承失效的根本原因是钢材内部的一些缺陷，例如裂纹等，当裂纹从内部扩展到表面时，是为轴承失效。这个理论就是ISO281的核心内容，从60年代草案采纳到1990年代才最终正式发布。怎么被你说成没有国际标准了呢？

另外，如果轴承寿命不能预测，岂不是不可知论了，你给人家的设计10000小时又如何解释呢？虽然实际上轴承的寿命相当离散，但总是有迹可寻的，通常情况下所谓多少寿命，指的是10％失效概率下的寿命，也就是到时候会有10％的轴承失效，90％的轴承还能工作。这个可靠性的概念我想你不必多解释，大家都能明白的，并不是农民会有一个轴承没有达到设计寿命就要跟你拼命。

zengxiaodong

随着轴承钢冶炼技术的发展，钢材的纯净度（例如含氧量等）越来越理想，L－P理论有些太保守，换句话说就是按照这一理论计算的寿命，可靠性不只90％，一直在逐步提高，以至于大家觉得需要修改这一理论，或者不使用L10的概念。因此首先增加了一个系数a1，叫作可靠性修正寿命系数，这个系数可以根据L－P理论的数学推导得出，并不是实验的结果。再后来又增加了考虑材料、润滑、污染等情况的另外一个系数，最早叫a23，而SKF的这一系数叫作aSKF，FAG公司的叫aFAG等等，这个系数各家公司叫法不同计算方法也不同，但是可靠性修正系数由于是数学计算结果因此各家公司相同。

这样的情况持续了几十年，终于在2003年德国标准DIN ISO 281决定采用SKF的计算方法，很快的国际标准化组织也于2007年决定采用SKF的计算方法。至此第二个系数统一命名为aISO，从我发出的图片中可以看到系数的取值最大可达50倍，最小为0.1倍。也就是说，由于润滑、污染情况的不同，轴承寿命会相差500倍之多。那么润滑情况、污染情况如何影响轴承的寿命呢？这正是ISO281：2007的重要内容之一，具体计算方法都有了可以直接参照。如果感兴趣的话，马上可以在网上搜索一下，估计很容易下载到英文版，直接翻到第9章就可以了。

LJH2009

讨论的太经典了，太实用了，收获真的太大了！谈感谢大侠们了！！！

g005686

我能看出你搞过轴承，只是感觉实践经验缺乏。

并无跟你争高下之意，请不要误解！

感谢你解释了一下关于疲劳寿命。不过你说的离散性，是由于本身钢材质疲劳寿命的离散型而在实验室里得出的离散性。
有一点，我觉得需要强调的是，理论中说的是百分之九十不失效，不是百分之十失效，这两种表达是有不同的。（这就是我告诉你，如果你是搞轴承的，那么你的概念，需要加强的原因。）

关于寿命理论，你说的没错。问题是，我强调的是实际寿命和理论计算寿命之间的差别，这个不是你实验室里可以模拟出来的离散性的原因。

再一次强调，轴承寿命计算对于电机选型的实际指导意义绝不在于预测寿命，而在于选型时候对轴承尺寸大小的考量。（站在轴承角度来说算命的人，建议可以而再经过一段时间，感受一下再发言。）

顺便，我不是专职做这个帖子，不过回答你的问题，倒也不用翻书。（你信仰的那些标准，不过是我们很久以前的工作罢了。。。）

回到实际问题上来，这个帖子的目的是解决实际问题，至于理论探讨，有机会我可以单独和你进行（不瞒你说，你说过的那些公司的中国员工，轴承基本知识多数还是我给他们讲述的。）

这里毕竟是电机论坛，所以请诸位兄弟提问日常遇到的实际问题。理论探讨有兴趣的可以进行。

最后，建议有兴趣致力于轴承领域知识的人，可以翻阅《滚动轴承分析》这本书，可惜多数都是原版，我们国家只有很久以前有一部翻译版，但是没有公开发行。
但是这里面的东西十分深入了，已经脱离的电机应用的工况，不建议搞电机的去太深入的钻研。

为了搭建起理论与实际之间的桥梁，我前两年年在《电机控制与应用》中发表了8篇文章。其中理论并不深入，更多的是对实际问题的解释。

你回人家的帖子实在太晚了，我等你1天多了，刘三姐对歌临时翻书可是来不及的！

我是正宗研究轴承的后来搞 ...
zengxiaodong 发表于 2010-1-12 15:58

                               
登录/注册后可看大图

g005686

不小心看到一个地方，似乎不妥。
关于寿命理论，你说“由于钢材质内部的裂纹。当裂纹扩展到表面，是为轴承失效。”搞轴承的，不该这样描述。

这个描述极不准确，希望其他朋友不要受误导。

我重新解释一下：
我们都知道金属有疲劳的现象，当受到往复剪应力的时候，金属会出现疲劳而出现裂纹。
对于轴承而言，当轴承承受负荷的时候，滚动体与滚到之间存在正压力。再金属表面下的应力分布呈现一定规律（这里不能画图，因此仅作描述）。这样的应力包括压应力，也包括剪应力。而剪应力在金属表面下某一深度（若干微米）处达到最大。当滚动体不断滚过滚道，剪应力出现交变，而最大剪应力处，就会出现金属的疲劳现象。这样的疲劳微裂纹进一步扩展至表面，才出现了轴承疲劳失效的现象。

在实际中，由于钢材质的纯净度问题，如果在表面深度范围内，有缺陷，那么剪应力会在缺陷处出现应力集中，从而导致失效。若金属十分纯净，那么正常的失效就在最大剪应力的深度开始。



我是正宗研究轴承的后来搞 ...
zengxiaodong 发表于 2010-1-12 15:58

                               
登录/注册后可看大图

[/quote]

g005686

欢迎来自实践中的问题。希望我的帖子能解决大家实际工作中遇到的问题，而不是理论探讨。我对理论探讨虽然有兴趣，不过那个方面是在我另一个帖子里出现的。

这里的问题不限于轴承本身，包括轴承周边的设计、润滑、维护、安装拆卸、状态检测等等。

其他朋友欢迎发言！

zengxiaodong

"有一点，我觉得需要强调的是，理论中说的是百分之九十不失效，不是百分之十失效，这两种表达是有不同的"

确实严格来说，上述表述不严谨，但是为了非专业人士能够简单理解，也不算有多大的错误。

另外，L－P理论也叫最大剪应力理论。既然楼主提出来了，就更详细描述一下吧！

1945~1960年间Lundberg和Palmgren轴承疲劳失效理论。在此期间，首先是瑞典工程师威布尔（Weibull）在1930年代对于滚动轴承的寿命进行了大量的实际试验研究，发现轴承寿命相当离散，最短和最长者起码相差几十倍之多，并为此总结出数学上的概率分布模型，这就是今天赫赫有名的“威布尔分布”模型，这一数学模型已经被广泛应用于可靠性和材料疲劳等类似于链条断裂这样的串联概率事件的领域中。在此过程中Goodman（此公在弹簧领域路人皆知）也做出了显著的贡献。
在此基础上，为了确定威布尔分布模型中的各个参数，Lundberg和Palmgren进行了大量的试验和数学推导工作，并最终分别于1947年和1952年发表了其著名的滚动轴承动态负载理论即最大动态剪切应力理论，该理论认为疲劳裂纹开始于接触次表面下平行于滚动方向的最大交变剪切应力所作用的区域内的材料薄弱点，并逐渐扩展到表面，产生疲劳剥落。破坏概率是次表面下循环最大剪切应力幅值、深度 、应力体积和应力循环次数的幂函数。
最大交变剪切应力所在的深度影响着材料的疲劳破坏概率。最大交变剪切应力所在的深度越大，相应地裂纹扩展到表面的时间也就越长。此外，由于材料在冶炼过程中不可避免地形成和含有非金属夹杂物、气体空穴等，这些非金属夹杂物和空穴构成了材料疲劳失效的潜在威胁。从概率统计的角度，材料受应力体积内所含的非金属夹杂物和空穴的数量越多，材料疲劳失效的概率就越大。对于特定使用的轴承材料，受应力体积越大，循环次数越多，都可使材料的疲劳破坏概率增大。
通俗地来讲，这一理论是裂纹从内向外扩展的理论，或者说是“内因理论”。因此在表面加工良好，润滑良好的条件下，轴承材料及其组织状态成为决定性的因素，如何减少裂纹源的数量及增加裂纹源的深度成为努力的目标。实践证明，这一理论与各国试验结果相当吻合，从而得到全世界的广泛承认并于1962年被ISO标准草案采纳（直到1990正式版），这一理论直到今天仍然完全有效，并且是此后世界各国花样繁多的各式滚动轴承寿命理论的最重要基础，实为不折不扣的经典。




《滚动轴承分析》这本书，可惜多数都是原版，洛轴有过内部翻译版，但是最近又出了新版，是Harris教授的著作。英文原版非常详细地论述了轴承的方方面面，尤其是弹性流体动力润滑的理论和应用。

g005686

原来你的专业不是轴承，而是轴承理论史研究啊！哈哈！

如你所说，理论结果和实验有相当好的吻合性，呵呵，不过我说的不是和实验室的吻合性。这个对工程实际的意义不是那么巨大。如果所说，轴承寿命理论不可以算命！AGAIN！

"有一点，我觉得需要强调的是，理论中说的是百分之九十不失效，不是百分之十失效，这两种表达是有不同的"
...
zengxiaodong 发表于 2010-1-15 12:12

                               
登录/注册后可看大图

g005686

你后面解释的好深奥啊，不过我想我上面通俗的那一段话，说的也就是这个意思，不见得有不恰当的地方。

这里都是非专业人士（包括我在内），什么内因理论？什么金属夹杂物，气体空穴？天！我不习惯读引用文字。呵呵！

对非专业人士说话可以通俗，但是不可以不严谨！

"有一点，我觉得需要强调的是，理论中说的是百分之九十不失效，不是百分之十失效，这两种表达是有不同的"
...
zengxiaodong 发表于 2010-1-15 12:12

                               
登录/注册后可看大图

g005686

那本书，我有一个航天部的翻译内部版。不仅仅有洛轴版，不过我不确认是不是中国有公开发行版本。为什么国内不发行呢？其实作为轴承专业的教材，是很好的东西。据我所知这本书现在在欧洲已经出了很多新版本了，我手头的最新版是上下两册的，比老版本内容更新了很多。关于这本书，有机会交流一下。呵呵！

我上面说话直白了一些，不过对事不对人，很高兴你对我这个帖子的投入。以后可以一起帮忙回答朋友们的问题啊！

我的经历恰恰和你相反，我是学电机的，现在在做轴承。可惜已经不做技术了，我开这个帖子的目的也就是想对之前的积累做一个总结。

很高兴认识你！

"有一点，我觉得需要强调的是，理论中说的是百分之九十不失效，不是百分之十失效，这两种表达是有不同的"
...
zengxiaodong 发表于 2010-1-15 12:12

                               
登录/注册后可看大图

zengxiaodong

“对非专业人士说话可以通俗，但是不可以不严谨”讲得好！确实如此，那你说的“轴承寿命计算绝不等于算命”，其中“算命”的严谨定义是什么呢？

如果不把“算命”严谨定义下来，怎么能武断地说“绝不等于算命”呢？再说，你关于疲劳的通俗论述，很严谨吗？好好对照一下我的论述吧。

g005686

我对疲劳失效的论述如果有不严谨之处，请指出，我需要改进！

“对非专业人士说话可以通俗，但是不可以不严谨”讲得好！确实如此，那你说的“轴承寿命计算绝不等于算命” ...
zengxiaodong 发表于 2010-1-15 13:15

                               
登录/注册后可看大图

g005686

关于算命的说法，指的是试图用寿命计算的方式来说轴承将要正常运行的时间长度。
在我看来，轴承的寿命计算的实际指导意义是为了避免轴承的选型不当。（比如选型过小，将表现为寿命过短；选型过大，会表现为计算寿命过长。这种现象在国内普遍存在，经常有人认为大选，会有更多的余量，更安全，其实不尽然）。

这里提醒大家的是，轴承寿命计算的同时，还要进行最小负荷的校核，避免寿命合格，但是短命运行。

寿命计算，个也仅仅是选型的标准之一，你不得不考虑相同寿命计算结果下，对轴承类型，安装方式等等方面的因素。

上面说的很粗略，但是我依然坚持，不可以用寿命计算做为算命方法。

因为你的话题引出了具有实际意义的内容我才回复，我希望我们是讨论，而不是互相挑错或者争执，那样就没有意思了。如果再有类似发言，我将不再回复！

“对非专业人士说话可以通俗，但是不可以不严谨”讲得好！确实如此，那你说的“轴承寿命计算绝不等于算命” ...
zengxiaodong 发表于 2010-1-15 13:15

                               
登录/注册后可看大图

zengxiaodong

“再一次强调，轴承寿命计算对于电机选型的实际指导意义绝不在于预测寿命，而在于选型时候对轴承尺寸大小的考量。”

实在想象不出这样的话会出自SKF工程师之口，简直就是不知所云，既然不能预测那么考量尺寸大小的意义何在呢？难道仅仅是为了要装进去的几何尺寸配合？

我也很高兴认识你！希望大家进一步交流。^^

g005686

看我上面的发言你就知道这句话背后的意义了。
我不是SKF的工程师，抱歉！
不过为身为电机专业出身的人，我为电机做的轴承选型，比设计的电机多了成千倍，这个信心我还是有的。

“再一次强调，轴承寿命计算对于电机选型的实际指导意义绝不在于预测寿命，而在于选型时候对轴承尺寸大小的 ...
zengxiaodong 发表于 2010-1-15 13:31

                               
登录/注册后可看大图