轴承行业国家标准：GB/T18325.1-2001 流体动压润滑下试验机内和实际应用的疲劳强度

作者：bearingpower        发表时间：2010-12-12

滑动轴承 流体动压润滑条件下试验机内和实际应用的滑动轴承疲劳强度Plain bearings?Bearing fatigue?Plain bearings in test rigs and in application under conditions of hydrodynamic lubrication1 范围 本标准叙述了通过计算产生疲劳的滑动轴承合金层的应力来改进试验结果可比性的方法。在实际应用中也需要一个同样的计算，因为应力是流体动力油膜产生的压力造成的，所以一定要完整的阐明运行和润滑的条件，除了动载荷、尺寸和运行特性之外，还要对疲劳系统作出如下详尽的规定： a)在动载条件下，随着时间和位置而变化的轴瓦最小油膜厚度在磨合时，应确保不能由于混合润滑在局部产生过热或剪切； b)在动载条件下，随着时间在圆周方向上和轴线方向上的压力分布； c)在轴瓦合金层产生的随着时间和位置而变化的应力，特别是最大交变应力。 此外，滑动轴承疲劳强度可能受混合润滑、磨损、污物、摩擦化学反应和其他使用中产生的影响，从而将疲劳问题复杂化了。因此，本标准将疲劳强度严格限制在完全由液体动压将轴瓦表面用润滑剂油膜隔开的条件下。 本标准适用于在完全液体动压润滑条件下运行的在试验台和应用中的油润滑圆柱滑动轴承，它包括在双金属和多层金属滑动轴承上的动态加载。 注1：实际应用中许多不同的要求促进了多种滑动轴承试验台的开发，如果在这些试验台上所用的润滑条件未作详 细规定，从不同试验台上得到的试验结果通常既不可比较也不能在实际中应用。不同的试验台可能在同样的材料之间产生不一致的一组数据。2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB／T 1031?1995 表面粗糙度 参数及其数值(neqISO 468：1982) ISO 7902?1 稳态条件下流体动压滑动轴颈轴承 圆柱滑动轴承 第1部分：计算程序 ISO 7902?2 稳态条件下流体动压滑动轴颈轴承 圆柱滑动轴承 第2部分：在计算程序中使用 的函数ISO 7902?3 稳态条件下流体动压滑动轴颈轴承 圆柱滑动轴承 第3部分：许用运转参数试验的对象 本标准规定在完全流体动压润滑的条件下运行，滑动轴承的试验台的检验对象应为测量动态承载能力，例如用应力幅和循环次数来表示轴瓦合金层材料的疲劳极限。可以给出一个σe1?N曲线(针对循环次数作出的疲劳极限应力的图表)，或显示特定循环次数下的疲劳极限应力，在轴瓦表面出现裂纹时达到的疲劳极限。 根据当前人们的理解，限制在完全流体动压润滑的条件下，肯定是将疲劳问题简化了。这就意味着在试验中滑动轴承的初期磨合应该小心控制，以避免由过高温度和过大摩擦剪切应力产生表面微小裂纹，从而引起明显的预损坏。注2：轴瓦材料的疲劳试验也可以通过利用比较传统的试验方法来进行。4 技术要求4．1 试验台 为了确定运行和润滑条件，试验台应具备下列特性； a)简明的机械结构； b)易拆卸，最好具备现场对滑动轴承的检测能力； c)试验时轴承尺寸的稳定性，轴承座应能抗变形和防轴的偏移； d)在不损坏油膜压力分布的条件下，充分地供给润滑油； e)应能超出在实际操作中所可能遇到的载荷／应力和温度的整个范围。4．2 试验方法 试验方法应该具备下列特性： a)能够应用专门测量技术对油膜厚度、润滑温度、压力分布和破损剥离碎屑进行测量；对后一项的测量技术包括：用连续放射性同位素对磨损进行测量或周期性地提取油膜样品进行X光谱分析； b)确切地规定在试验室验证的流体动压条件(例如：流体动压状态所显示的有效黏度的检验. c)在磨合期间的混合润滑和疲劳试验期间的完全流体动压润滑之间应有明显区别； d)为了检测轴承材料的不均匀性，旋转载荷应尽可能使轴承匀速地转动； e)简单的、理论上和试验上可重现的流体动压条件(也就是旋转载荷产生流体动压油膜并与静载荷相等的压力分布)。5 试验内容 为了确保从不同试验台得到的试验结果的一致性和这些结果投入实际使用的适应性，从试验条件、轴承尺寸、润滑剂和其他影响液体动压油膜的因素，以及所有控制液体动压油膜的参数应该是详细的。疲劳试验的基本性能条件和性能参数将在下面介绍。5．1 性能条件5．1．1 有效磨合程序5．1．2 避免滑动轴承结构元件装配的几何偏差 为了避免试验结果受影响并减少其可传递性。几何偏差可能包括轴承座变形、轴的偏差或安装偏差以及在滑动轴承表面不均匀的硬划伤痕迹。5．1，3 滑动轴承和流体动压油膜的有效温度 滑动轴承和流体动压油膜的有效温度代表着温度分布的均匀性。应分别对人油口温度、主要承载区域的出油口温度和轴承外表面／内表面进行测量。5．1．4 动载荷幅值和方向 动载幅值和方向构成了计算沿圆周方向或轴向的油膜压力分布的基础，油膜压力分布是随着时间和其在轴瓦表面的位置而变化的。可以有选择性地进行压力分布的测量。为了利用疲劳极限的平均应力和交变应力找出表面的最大应力的位置，应选用一种方法测定各个合金层的交变应力。注4：在不影响应力和流体动压油膜形成的前提下，用仪器进行的压力测量可以通过气化薄金属油膜工艺来完成。在同样的条件下，测量应提前进行，而不能在疲劳试验过程中进行。5．1．5 产生第一次疲劳损坏所需载荷循环次数5．2性能参数 如果在某固定温度下(控制在土2℃偏差范围之内)，试验结果的计算达到疲劳极限应力，这一过程不是由试验员一人来设定，一定要在后面完整地报告这些信息(特征信息)。如果轴承材料在试验过程中发生变化(例如；析出或类似的过程)，应将这种变化形成文件作为补充信息(例如：金相报告)。信息可以再分类，即：根据最终结果(疲劳极限应力)计算的详细程度，对数据的要求可以相应减少。5．2．1 试验台的说明 试验台的说明应包括标记、结构、加载方法、设计极限，包括辅助设备的润滑供油以及测量方法和布局。 5．2．2 试验轴瓦的说明 试验轴瓦的说明应包括下列参数：轴瓦尺寸：包括各层的厚度，径向和轴向轴承座的尺寸；间隙：特别是在试验状态下的间隙，表面粗糙度参数。此外，应给出包括材料标记、化学成分、含热处理的加工制造及含有弹性模量和泊松比的静强度数值。5．2．3试验轴颈的说明 试验轴颈的说明应包括尺寸、表面粗糙度参数、硬度，如有必要的话，还应包括偏差和同轴度的值。5．2，4 试验载荷的具体内容 试验载荷的具体内容应包括试验载荷随着时间而变化的振幅和方向；磨合过程和疲劳试验过程中的频率和轴速；试验的时间。5．2．5 润滑和供油的标记 润滑和供油的标记应包括：润滑油的牌号；黏度与温度的关系和密度与温度的关系；进给压力；供油孔(或槽)的具体尺寸和位置；流速等。5．2．6试验温度的说明 试验温度的说明应包括大面积的油膜温度和进油口的油膜温度；出油口和靠近损坏区域有代表性的轴承温度，这个区域应尽可能靠近不会干扰油膜压力形成的表面。 为了测定轴瓦在试验中的流体动压状态，必须有上述所有的说明。如果测定了流体动压状态，那么所需的信息还应受以下几个方面的限制，还要有关于轴瓦材料温度的数据。5．2．7 试验油膜厚度的说明 试验油膜厚度的说明应由以下两方面组成：在磨合过程中和疲劳试验期间：随着时间和在轴瓦上的位置而变化的油膜厚度；以及与粗糙度数据有关的最小油膜厚度。5．2．8 试验油膜压力的说明 试验油膜压力的说明应含有润滑油膜压力随着时间的分布和变化量，以及相对于轴瓦表面的位置，应具体到用足够精度来显示压力梯度。5．2．9 试验的动应力说明 为了确定最大疲劳应力的位置和达到疲劳极限的交变应力，试验的动态应力的说明应包括动应力随着时间的分布和相对于轴瓦表面的位置。 试验结果可与用

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