滚动轴承疲劳寿命及可靠性强化试验技术现状及发展.docx

滚动轴承的疲劳寿命和可靠性是轴承设计与制造中的核心议题，因为它们直接影响设备的稳定运行和维护成本。本文主要探讨了滚动轴承疲劳寿命的试验技术和理论的发展，以及可靠性强化试验技术的重要性。 传统的低载荷、高转速轴承寿命试验方法存在试验周期长、费用高、试验结果可靠性不足等问题。为了加速产品开发和改进进程，轴承寿命强化试验应运而生。这种试验技术可以在保持接触疲劳失效机制不变的前提下，显著缩短试验时间，降低成本。轴承快速寿命试验不仅涉及寿命强化，还包括试验设计、数据处理分析、寿命预测评估和故障快速诊断等一系列综合技术。 Weibull分布是最早提出的轴承疲劳寿命理论，认为疲劳裂纹始于最大剪切应力处并扩展至表面，导致疲劳剥落。Palmgren和Lundberg的理论进一步考虑了材料质量和应力循环对寿命的影响，提出了接触疲劳问题的统计处理方法，即Lundberg-Palmgren额定寿命计算公式，这是ISO推荐并在国际标准ISO 281/1-1977中被采纳的基础。 然而，随着技术进步，尤其是钢铁工艺的提升，轴承的实际寿命远超过计算寿命。为了解释这一现象，Chiu P和Tallian T E提出了考虑表面裂纹生成的工程模型，Ioannides E和Harris T A引入了材料疲劳极限应力和局部应力点的深度，提出了I-H模型。这些模型更加精细，能更好地解释各种因素（如表面粗糙度、润滑条件等）对接触疲劳的影响。其他如Zaretsky E V、Cheng W Q和Cheng H S、Tallian T E以及Yu WK和Harris T A等人也提出了各自的寿命预测模型，提供了不同角度的寿命评估方法。 20世纪80年代，SKF公司研究人员提出了一种通用的轴承寿命计算模型，它基于局部应力和材料疲劳极限，比L-P模型更为全面。这个理论模型考虑了应力循环次数、应力体积区域、平均深度等因素，提供了一个更符合疲劳强度设计原则的计算框架。 滚动轴承疲劳寿命和可靠性试验技术的发展旨在通过更精确的模型和更快的试验手段，提高轴承的性能和寿命预测准确性。这不仅有助于轴承制造商优化设计，也有利于用户更准确地评估和预测设备的运行寿命，从而降低维护成本，提升整体系统的可靠性和效率。未来的研究将继续深化对轴承疲劳机制的理解，发展更先进的试验技术和理论模型，以满足日益严格的工业需求。