角接触球轴承疲劳寿命的影响因素与提高措施

　　轴承是所有机械设备中非常重要的部件，大多数机床的主轴轴承都使用角接触球轴承。这种轴承的载荷支撑和传递方式依赖于滚道和滚珠之间的相互接触。在长期高温高速环境下工作，不可避免地会出现一定的疲劳故障，因此提高其疲劳寿命非常重要。以下小系列整理了影响角接触球轴承疲劳寿命的因素和改善措施，供大家参考。

　　影响滚动轴承疲劳寿命的因素

　　1、轴承材料的纯度:角接触球轴承的制造材料一般为高碳铬轴承钢，但采用不同的冶炼方法，轴承材料的纯度不同，纯度对角接触球轴承的疲劳寿命影响很大。真空冶炼轴承钢纯度高，非金属夹杂氧化物、硅酸盐含量低，轴承的疲劳寿命比大气冶炼轴承钢高两倍左右。

　　2、表面粗糙度:疲劳裂纹通常起源于表面，因此表面条件对接触球轴承的疲劳寿命有很大影响。轴承表面越光滑，产生疲劳裂纹的时间越长。轴承球和套圈的表面处理技术可以改变滚子表面的硬度、残余应力分布和材料的整体强度，从而延长轴承的使用寿命。

　　3、工作温度:角接触球轴承经过持续运行后，必然会伴随一定温度的升高。这种温度的升高与润滑油膜厚度、接触表面特征、载荷、运行速度等参数有关。轴承在工作时摩擦产生热量，热量会增加轴承的温度。由于热膨胀，热变形增加，轴承的实际预紧力增加。预紧力的增加进一步加剧了摩擦热，温度升高引起的轴承热变形也会影响角接触球轴承的运行精度。

　　4、轴承速度:轴承疲劳寿命与瞬时接触时间直接相关。瞬时接触时间是指滚珠在载荷上限时滚过套圈，与套圈滚道接触椭圆宽度所需的时间。随着速度的增加和瞬时接触时间的增加，轴承的疲劳寿命会降低。轴承运行越慢，转数计的寿命越长。另一方面，瞬时接触时间的长短也会影响表面的残余应力，间接影响疲劳寿命。

　　5、轴承载荷:轴承载荷的大小对其疲劳寿命影响很大。角接触球轴承的疲劳寿命很大程度上取决于球的载荷上限。当载荷增加时，球的载荷上限会明显增加，疲劳寿命会明显缩短。

　　提高角接触球轴承疲劳寿命的措施?

　　1、尽量减小轴承的节径:随着角接触球轴承的节径增加，离心力也会增加，滚珠与套圈之间的接触负荷也会增加，导致疲劳寿命降低。因此，在满足轴承使用要求的前提下，可以通过减小轴承的节径来延长轴承的工作寿命。

　　2、增大轴承的初始接触角度：增大轴承的初始接触角度可以减小内、外套圈和滚珠之间的接触负荷，延长轴承的疲劳寿命。

　　3、在保证不打滑的前提下，减少预紧力:由于预紧力的增加，内外套圈与滚珠的接触负荷会增加，从而缩短轴承的疲劳寿命。

　　4、控制轴承的温升：尽量控制角接触球轴承的工作温度在100℃以内，当温度超过100℃时，轴承的工作温度和实际预紧力会增加，影响热变形和工作精度。

　　5、采用陶瓷材料：在高速工作条件下，采用陶瓷材料滚珠代替钢制滚珠，可大大延长角接触球轴承的疲劳寿命。

　　6、采用合理的表面处理工艺：在制造角接触球轴承时，采用喷丸强化、滚压、挤压等合理的表面强化处理工艺，使轴承表面产生冷硬层和压缩残余应力，从而延长轴承的疲劳寿命。