影响轴承寿命的三个关键变量

几乎每个行业（食品加工、钢铁制造、航空航天和医疗设备等）的制造商都越来越多地提高滚动轴承的性能预期，同时将它们暴露在各种操作和环境条件下。虽然人们总是期望性能卓越，但经常被忽视的是，极端条件会严重影响轴承寿命，使基本额定寿命降低多达 90%。

一、轴承寿命

传统上，轴承寿命计算基于统计公式，该公式利用轴承制造商确定的额定动载荷。选择轴承类型后，会评估载荷、速度和占空比以得出基本额定寿命，然后将其与所需的设计寿命进行比较以确定合适的尺寸。

但是，在运行中遇到恶劣环境时，轴承寿命会大大缩短。通常需要修改设计以保持预期寿命（即更改可能包括环和滚子的材料、涂层、密封件、护圈材料和润滑剂）。它很少是一种放之四海而皆准的解决方案。在进行任何必要的修改之前，设计人员必须考虑所有环境因素才能做出最合适的修改。

影响轴承寿命的三种常见且具有挑战性的操作环境包括：高温、暴露于腐蚀性化学品和真空环境。为了充分规划并实现生产目标和里程碑，制造商必须考虑这些变量。

二、高温环境

定制轴承可以承受超过 350摄氏度的温度 。要设计用于此类环境的定制轴承，制造商必须同时考虑轴承材料和润滑。

52100 铬钢是一种常见的滚珠和滚子轴承材料，可承受约 125 摄氏度的温度 。 因此，在更高的温度下，应使用可在 350摄氏度以上的温度下工作的热稳定材料 。

此外，油的粘度会随着温度升高而降低，进而影响润滑油膜的承载能力。标准轴承润滑脂通常在高达 175 摄氏度的温度下工作 。选择耐高温的润滑脂或油，可在高达 285 摄氏度的温度下运行 。

三、腐蚀性环境

水和化学品会对轴承的寿命产生深远的影响。例如，在食品加工厂中，轴承通常要承受高压水的作用，而灌溉系统则要同时接触水和肥料。这两种环境都会影响轴承和润滑剂。

虽然环和部件通常由不锈钢制成，但在腐蚀性环境中，可以考虑使用氮强化马氏体不锈钢，它的耐腐蚀性是其五倍。同样，陶瓷可用于滚动元件，可在腐蚀性环境中提供卓越的性能。

四、真空环境

最后，真空环境，包括在太空中遇到的环境、冲击保持器和润滑剂，以及在光学元件（透镜、太阳能电池、导航传感器）上凝结的脱气材料。在较高温度下脱气率增加，需要固体润滑剂，包括金、银、二硫化钼和聚四氟乙烯。此外，保持器材料首选奥氏体不锈钢 AISI 304 保持架，可降低滚动体与保持架之间的扭矩。