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峥增郭
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1 ICS J JB 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 关节轴承动载荷与寿命试验规程 Spherical plain bearings-test code for dynamic load and life 发布实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布

2 前言本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会 (SAC/TC 98) 归口本标准起草单位 : 福建龙溪轴承 ( 集团 ) 股份有限公司洛阳轴承研究所本标准主要起草人 : 卢金忠戴新琦汤洁何两加陈志雄何国辉郑志功李鲁江本标准系首次发布 I 标准分享网免费下载

3 关节轴承动载荷与寿命试验规程范围本标准规定了一般用途关节轴承的动载荷和寿命试验规程本标准适用一般用途的关节轴承对于特殊要求的关节轴承, 如 : 特殊材料特殊的滑动接触面特殊的游隙等, 可参考使用本试验规程 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件, 其随后所有的修改单 ( 不包括勘误的内容 ) 或修订版均不适用于本标准, 然而, 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件, 其最新版本适用于本标准 GB/T 极限与配合基础第 3 部分 : 标准公差和基本偏差数值表 (eqv ISO 286-:988) GB/T 关节轴承词汇 (ISO 68:998,IDT) GB/T 滚动轴承公差定义 (ISO32-:2000,Rolling bearings Tolerances Part :Terms and definitions,mod) GB/T 滚动轴承参数符号 (ISO 524:200,IDT) JB/T 关节轴承额定动载荷与寿命 3 术语和定义 4 符号 GB/T 和 GB/T 确立的术语和定义适用于本标准 GB/T 中给出的以及下列符号适用于本标准 C d : 关节轴承额定动载荷,kN d m : 关节轴承滑动球面公称直径,mm f: 关节轴承摆动频率,min - f i : 加速应力时的摆动频率,min - f 0 : 正常应力时的摆动频率,min - K C : 载荷系数 K M : 与摩擦副材料有关的系数 L: 指定关节轴承的寿命, 摆次 L W : 关节轴承重润滑间隔, 摆次 L f0 : 关节轴承正常应力下估算的寿命, 摆次 L f0r (: 正常应力下指定可靠度寿命估算值, 摆次 L fi : 关节轴承加速应力下试验的寿命, 摆次 L fir (: 加速应力下指定可靠度寿命估算值, 摆次 P: 关节轴承当量动载荷,kN p: 名义接触压力,N/mm 2 R(: 可靠度的试验值

4 ν: 关节轴承球面滑动速度,mm/s α K : 载荷特性寿命系数 α P : 载荷寿命系数 α t : 温度寿命系数 α ν : 滑动速度寿命系数 α z : 轴承质量与润滑寿命系数 β: 摆角, ηˆ : 特征寿命, 摆次 µˆ : 分布参数 µ 的最佳线性无偏估计 σˆ : 分布参数 σ 的最佳线性无偏估计 mˆ : 试验估算的形状参数 5 试验分类按试验目的可分为鉴定试验验证试验比对试验或高应力水平下的寿命试验估计某套产品的实际寿命试验中通常对样品实行完全试验法 6 试验条件 6. 试验机 6.. 试验机应经过校准 6..2 同一批试验样品, 在同一条件下, 应在结构性能相同的试验机上进行试验 6.2 与关节轴承配合的轴和外壳孔 6.2. 与关节轴承配合的轴和外壳孔的公差带按表的规定表与关节轴承配合的轴和外壳孔的公差带配合部位关节轴承类型公差带与关节轴承配合的轴与关节轴承配合的外壳孔向心关节轴承角接触关节轴承推力关节轴承向心关节轴承角接触关节轴承推力关节轴承 m6 m6 m6 M7 M7 J 关节轴承的外圈 ( 内圈 ) 与外壳孔 ( 轴 ) 的配合表面采用固持胶粘结时, 固持胶不应流淌到关节轴承的滑动表面或影响关节轴承的润滑 6.3 关节轴承的润滑 6.3. 滑动摩擦副为钢对钢 ( 或青铜 ) 的关节轴承的润滑一般采用 MoS 2 锂基脂滑动摩擦副为钢对 PTFE 织物的自润滑关节轴承不应添加润滑介质滑动摩擦副为钢对 PTFE 复合物的自润滑关节轴承一般不添加润滑介质, 需要润滑时可采用 MoS 2 锂基脂一般试验添加的润滑脂仅在试验开始前一次性添加充足的润滑脂, 试验中不再添加 ( 即初润滑 ) 有特殊润滑要求的, 也可采用轴承制造厂指定的润滑方式 6.4 试验施加载荷滑动速度及轴承寿命的选择与计算 2 标准分享网免费下载

5 6.4. 试验施加的当量动载荷 P 不应大于 C d /K C, 并根据试验机的加载范围确定施加的当量动载荷 P 尽量取大值, 载荷系数 K C 的取值见表 2, 额定动载荷 C d 可按 JB/T 的规定计算得出或由轴承制造厂提供表 2 载荷系数 K C 摩擦副材料钢 / 钢钢 / 青铜钢 /PTFE 织物钢 /PTFE 复合物 K C 关节轴承名义接触压力 p 按 JB/T 进行计算试验 pν 值的选取试验 pν 的取值一般大于极限 pν 值, 可按表 3 选取 ; 也可根据极限 pν 值自行确定, 但不应引入新的失效机理表 3 pν 值单位为 N/mm 2 mm/s 摩擦副材料钢 / 钢钢 / 青铜钢 /PTFE 织物钢 /PTFE 复合物极限 pν 值试验 pν 值试验球面滑动速度 ν 和摆动频率 f 球面滑动速度 ν 按式 () 计算 : ν = 试验 pν 值 /p () 根据试验机的参数, 确定摆角 β, 按式 (2) 计算摆动频率 f f = ν/( βd m ) 6.5 正常应力下关节轴承的初润滑寿命 L 0 正常应力下关节轴承的初润滑寿命 L 0 按下式计算 : L 0 = α K α t α ν α P α z K M C d /νp (2) (3) 式中系数 α K α t α ν α P α z K M 的取值按 JB/T 的规定进行选取 7 试验准备 7. 试件的准备 7.. 鉴定试验或验证试验可从已验收合格的产品批次中随机抽样, 抽样数不少于 3 套 7..2 其余试验由用户根据试验目的确定试验样品数量 7.2 安装 7.2. 安装前应检查试验机各项功能是否正常试验工装应符合配合尺寸的要求将试样安装在试验机上, 关节轴承外圈有缝时, 缝的位置应与载荷方向垂直注 : 试样如需润滑, 应在安装前先加入试验要求的润滑脂角接触关节轴承采用两套面对面安装, 通过调整中间隔圈应使装配完的内圈 ( 整体 ) 球面直径差小于 0.0mm( 公称内径不大于 50mm 的轴承可采用外径千分尺检测 ), 通过调整隔圈的厚度应使外圈与内圈的轴向间隙为 0.06mm~0.2mm 试验机施加载荷误差应控制在 ±2% 范围内试验机摆动频率误差应控制在 ±% 或 ±0.2min - 范围内 8 试验过程 8. 试验机的启动停机及加载润滑程序 3

6 8.. 试验机应空载启动, 逐步加载至规定值 8..2 试验中需进行周期润滑时, 应先将载荷卸掉, 再将润滑介质从润滑油孔中注入 8..3 试验机停机后应立即将施加的载荷卸除 8.2 试验监测试验应连续运转如因无法避免原因 ( 停电或设备故障等 ) 造成试验停机, 停机前的试验数据仍可计入试验报告中试验载荷转速摩擦系数关节轴承表面温度摆动次数及室温等应随时监测控制, 由数据采集系统实时记录数据记录格式根据监控参数记录方式制定, 记录应完整 8.3 失效判定各种不同摩擦副关节轴承的失效判定见表 4 表 4 失效判定项目指标滑动摩擦副摩擦系数 µ 关节轴承表面温度磨损量其它失效钢对钢 >0.22 >50 >0.004d m 钢对青铜 >0.25 >50 >0.004d m 钢对 PTFE 织物 >0.5 >50 >0.30mm 任一零件损坏, 使轴承不能正常运转钢对 PTFE 复合物 >0.20 >50 >0.30mm 9 试验结果分析及试验报告 9. 对于试验参数不适当及其他非正常原因造成的失效品, 不应计入正常失效数据中 9.2 滑动摩擦副为钢对钢或钢对青铜的关节轴承, 试验过程中如支承轴断裂, 则该样品不应计入正常失效数据中 9.3 滑动摩擦副为钢对 PTFE 织物或 PTFE 复合物的关节轴承, 试验过程中如支承轴断裂, 可更换支承轴后继续试验, 但外圈摩擦面的位置不应改变, 该套轴承试验继续有效 9.4 杆端关节轴承在试验中如杆端体断裂, 可计入正常失效数据中, 并在报告中注明失效原因 9.5 用户有要求时, 可对失效品进行失效分析 9.6 数据的处理 9.6. 估算某套样品在正常应力下的实际寿命用加速应力试验寿命 L fi 按式 (4) 估算出在正常应力下的实际寿命 L f0 : L b( fo fi ) = e L 0 f (4) i f 式中,b 为加速模型系数, 该系数待加速试验完成并统计试验结果后给出估算某批产品在正常应力下的实际寿命或指定寿命的可靠度用最佳线性无偏差估计法列表计算出在加速应力下的轴承寿命的威布尔分布参数, 从而估算出加速应力特征寿命 ηˆ, 见表 5 指定寿命 L 的可靠度 R( 按式 (5) 计算 L mˆ ( ) ˆ η R( = e (5) 某批产品在正常应力下指定可靠度的寿命按方法计算出加速应力特征寿命 ηˆ, 按式 (6) 计算出指定可靠度的寿命 L fir (, 再按式 (7) 可估算出该批产品在正常应力下指定可靠度的寿命 4 标准分享网免费下载

7 表 5 分布参数估计 µˆ σˆ mˆ 及特征寿命 ηˆ 的计算序号 j r r L j lnl j C j (n=x,r=x,j) D j (n=x,r=x,j) ˆµ = Di ( n, r, j)lnl ij ˆ σ = j = j = C ( n, r, j)ln i L j m ˆ = σˆ ˆ η = e ˆ µ 备注 : 5

8 JB/T L f i R( mˆ = ˆη i (ln ) (6) R( L = e L (7) b( fo fi ) f0r( f R( 9.7 合格判定 9.7. 单套样品估算的正常应力下的寿命不小于按 JB/T 的规定计算出的寿命时, 可认为该套样品合格一般在 90% 可靠度的正常应力下估算出的寿命不小于按 JB/T 的规定计算出的寿命时, 则判定该批产品合格 9.8 试验报告试验报告应包含以下内容 : a) 产品型号 ; b) 试验条件的参数 ; c) 试验的时间 ; d) 试验结果 ; e) 试验的失效形式 ; f) 其他 i 6 标准分享网免费下载

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