电机轴承为什么不能达到预期计算寿命？

     电机工程师在对电机进行设计的时候，一般都会对轴承的寿命进行校核。然而在各种工程实际中，电机轴承由于各种失效而达到的实际寿命和最初的寿命校核计算结果存在差异，甚至这种差异很大。

     电机工程师都曾经对轴承应用工程师提出过这个问题“为什么寿命计算得到的结果和实际寿命差异那么大？”通常会得到如下回答：“轴承寿命是一个可靠性为百分之九十的概率值，是基于大量轴承试验的统计结果，并不是实际值。工程实际中的实际每一个轴承寿命会有差异，因此这可能是一种个体差异。”

     这个答案粗听起来是有道理的。但是，如果电机工程师真的把自己做的轴承寿命计算和实际寿命进行对比时就会发现这个几率要比“百分之九十”相差很多。

     这就带来了两个必须回答的问题：

-       电机轴承为什么达不到预期计算寿命？

-       既然电机轴承实际寿命和预期计算寿命存在差异，那么是计算理论有问题么？还能用轴承寿命计算对寿命进行估计么？

     上面这些问题不回答清楚，在遇到客户要求工程师对电机轴承寿命或者保修期作出保证的时候，电机工程师就会十分难于给出放心的答案。

     我们分开把这两个问题讲清楚。本篇文章回答第一个问题——“电机轴承为什么达不到预期寿命？“

     这个问题分开来描述，更准确的说法是，电机轴承的实际寿命为什么和计算寿命存在较大差异。这里面有“达不到“，也有”超出许多“的情况。只不过一般情况下，一旦寿命超出计算值大家就当做好事情，不被提起了。

     回答这个问题要从工程师们校核轴承寿命的那个校核计算说起。通常大家进行轴承寿命校核计算的公式是：

  * 计算的结果单位是百万转，需要通过折算来变成时间单位。

这个公式定义的轴承寿命有如下边界条件：

  -仅计算了轴承滚动体和滚道之间的疲劳寿命

  -计算仅针对给定负荷（折算成当量负荷P）的金属疲劳寿命

  -公式中有默认的润滑条件（具体参照相应国标和国际标准）

     从上面三个边界条件就可以知道，这些假设条件在实际工况中都很难达到：

第一、  轴承由滚动体、滚道、密封件和润滑剂等部分组成。其中任何一个零部件出现失效，都会导致轴承最后的失效，轴承失效了，就是我们说的轴承坏了。可见，前面说的轴承寿命计算并未对密封件，润滑等因素进行校核，因此这个计算的寿命不等于轴承寿命。

第二、  电机在实际运行的时候，轴承所承受的负荷不一定等于计算时候的负荷。这也导致计算寿命不等于轴承寿命。另外，公式计算的仅仅是金属次表面（表面下）疲劳寿命，因此对轴承的其他金属失效方式也没有顾及。

第三、  实际电机轴承的润滑条件和试验条件是不同的，因此轴承寿命计算的结果也和实际值不同。

     当然现在最新的标准已经针对寿命计算结果的误差进行了调整。其中主要调整的是由于润滑和金属材料原因的偏差。在ISO281里用系数a23进行修正。

     不过，根据实践经验，即便用修正后的轴承寿命计算，依然无法摆脱上述原因的第1和第2点。因此，轴承寿命计算结果和轴承实际寿命在理论上就存在着差异。电机工程师应该对此心中有数。

     这样我们紧接着就面临第二个问题，既然轴承计算寿命和轴承实际寿命存在着理论上和实际上的差异，那这个计算干嘛用的？而且这个偏差是不可避免，是不是这个理论就没有参考价值了？

     答案一定是否定的。那么轴承寿命理论的计算结果到底是干嘛用的？我将在下一篇文章展开介绍。

--- END ---

文章来源：轴承问题终结者