基本额定寿命公式
轴承寿命计算公式可用下列各公式表示。
(2.6-1)
式中L10* : 基本额定寿命 106转
C : 基本额定动载荷 N
P : 当量动载荷 N
ε : 寿命指数，对球轴承ε= 3，对滚子轴承ε=
注*：L10 表示破坏概率为10%，其不破坏概率或可靠性则为90%。
2.6.3 用运转小时数表示基本额定寿命的公式为
(2.6-2)
式中 : 以小时数表示的基本额定寿命
: 轴承转速
2.6.4 对于车辆轮毂用轴承，基本额定寿命可用车辆行驶的公理数表示
(2.6-3)
式中 : 以公里数表示的基本额定寿命
D : 车轮直径
2.6.5 对作摆动运动的轴承，设绕摆动中心摆动的幅角为±γ，则基本额定(摆动)寿命为
(2.6-4)
式中 : 基本额定摆动寿命 106次摆动周期
γ : 摆幅 度
2.6.6 系数转换公式 为简化计算，可取500小时作为额定寿命的基准，引入速度系数fn和寿命系数fn
(2.6-5)
(2.6-6)
则可将轴承寿命转换为基本额定动载荷
(2.6-7)
根据轴承的工作转速n和预期的设计寿命 ,由表2-11和表2-12查取fh、fn的数值后，即可较快地确定出待选用轴承应具有的基本额定动载荷值。
2.6.7 轴承的预期（设计）寿命
在选择轴承时，一般应根据主机的类型，工作条件及可靠性要求，预先确定一个恰当的设计寿命。通常可按主机的大修期限决定。各种机械所需轴承的预期（设计）寿命，推荐按表2-13选用。
2.7 额定寿命的修正
在可靠度为90%，采用当代常用材料和加工质量以及在常规运转条件下，使用2.6节各公式作寿命计算，一般是令人满意的。但在使用条件（如润滑、温度、清洁度等）变化，材质、可靠性要求等变化时则应采用修正公式作修正的基本额定寿命计算。
(2.7-1)
式中 : 修正后的额定寿命 106转
: 可靠性寿命修正系数
: 特殊材料及特殊轴承性能的寿命修正系数
: 使用条件的寿命修正系数
注：Lna中的n表示轴承的破坏概率，其不破坏概率或可靠度为（100-n）%。
2.7.1 可靠性寿命修正系数a1
一般情况下是以90%的可靠度来计算轴承的被劳寿命，此时a1=1。当要求可靠度高于90%时，a1系数可按表2-14选取。
表2-14 可靠性修正系数值
|
可靠度(90)
|
90
|
95
|
96
|
97
|
98
|
99
|
|
a1
|
1
|
0.62
|
0.53
|
0.44
|
0.33
|
0.21
|
|
Lna
|
L10a
|
L5a
|
L4a
|
L3a
|
L2a
|
L1a
|
2.7.2 特殊材料及特殊轴承性能的寿命修正系数a2
当采用特殊种类与质量的材料和特殊设计、制造工艺来达到特殊的寿命特性要求时，可用a2系数来反映寿命值的变化。
在70-80年代的国外轴承样本上，曾列有不同冶炼方法获得的材质的a2系数值，但这些数据仅仅是以少量样品在试验室中得出，与千差万别的轴承使用条件相差甚大，故在近年的样本中已取消了具体的数据。这说明在目前的技术状况下，尚不能对a2值作出定量的规定。在选取a2值时，可从以下几方面选取经验值。
采用夹杂物含量非常低或经过特殊细化热处理的钢材，可取a2＞1。硬
度降低或轴承内滚动体与滚道之间的接触应力分布不均等，则应取a2＜1的值
尽管为提高轴承寿命而采用了特殊的材料、工艺、设计，但在使用中润滑不良时，仍不能取用a2＞1的值。
2.7.3 使用条件的寿命修正系数a3
正常的使用条件包括：轴承安装正确，在工作状态能保证轴承零件接触良好、受力均匀；润滑充分，润滑油膜能将滚动接触表面隔开；防止外界异物浸入的措施得力；工作温度及速度符合轴承的使用要求。在上述正常使用条件下，可取a3=1
当润滑条件下达到足以在轴承滚动接触表面形成弹性流体动压油膜，从而大大降低滚动接触表面疲劳破坏概率，可取a3＞1
当润滑不良，工作温度下润滑剂的运动粘度对球轴承小于13mm2/S、对滚子轴承小于20mm2/S,或当工作转速的n.DPW＜10000（n为每分钟转速，DPW为轴承滚动体的中心园直径）时，应取a3＜1
2.7.4 额定动载荷修正后对轴承寿命的影响
额定动载荷的修正，一般是在主机设计选用轴承时，在已知工况条件下的设计修正，用于选用适于该工况条件的轴承。但在实际生产及使用中，常常遇到一些非正常的情况。例如：由于热处理控制不当，造成轴承零件硬度偏低；使用中因断油、缺油造成轴承发热、升温；与轴承相配的轴、轴箱（座）及轴箱（座）的定位件，在使用中因磨损、造成多列轴承只有一列、两列受力，或单列轴承应力集中等。出现类似情况，轴承的使用寿命都将显著降低。为了定量的分析、评估这些因素对轴承使用寿命的影响，将前述已有的公式略作改变即可。
在表2-1及公式（2.6-1）、（2.7-1）中，设P，a1,a2,a3各值不变，即在相同的a1,a2,a3及P的条件下，由于C值变化所得的额定动负荷变化系数值（比值）为：
（2.7-2）
则额定寿命的变化系数值（比值）则为
（2.7-3）
式中KC : 额定动载荷变化系数（比值）
: 由于温度、硬度、负荷分布等变化而对额定动载荷的修正值。
: 额定动载荷变化后，对额定寿命的修正值
ε : 见公式（2-4）
公式（2.7-2）中：对温度的修正时， = CT
对硬度的修正时, = CH
在轴承的实际使用中，有时会碰到因主机挠度过大或与轴承相配的配件或定位件磨损、变形，造成多列轴承或单列滚子轴承内只有一列、两列或在一列滚子长度上只有较短滚子承受负载的情况。此时，可用表2-1中的公式对额定动负荷进行修正：
对多列向心球轴承： （2.7-4）
对多列或单列向心滚子轴承 （2.7-5）
式中 : 在使用中，轴承实际承受载荷的列数
LWE’: 在使用中，轴承滚子实际承受载荷的有效长度，当承载长度达到和超过LWE时，取而只对 作修正
现将温度、硬度及受载变化对额定动载荷修正后对轴承寿命的影响，按公式（2.7-3）计算得的值分别列于表2-15，表2-16，表2-17中，供定量分析之用。
表2-15温度对寿命的影响
|
工作温度℃
|
＜120
|
125
|
150
|
175
|
200
|
225
|
250
|
300
|
|
KC = gT
|
1.00
|
0.95
|
0.90
|
0.85
|
0.8
|
0.75
|
0.70
|
0.60
|
|
KL
|
球 球轴承
|
1.00
|
0.8574
|
0.7290
|
0.6141
|
0.5120
|
0.4219
|
0.3430
|
0.2160
|
|
滚子轴承
|
1.00
|
0.8428
|
0.7038
|
0.5817
|
0.4753
|
0.3833
|
0.3046
|
0.1822
|
表2-16硬度对寿命的影响
|
硬度HRC
|
58
|
57
|
56
|
55
|
54
|
53
|
52
|
51
|
50
|
45
|
|
KT = gT
|
1.00
|
0.9393
|
0.8813
|
0.8260
|
0.7732
|
0.7229
|
0.6749
|
0.6294
|
0.5861
|
0.4011
|
|
KL
|
球轴承
|
1.00
|
0.8287
|
0.6845
|
0.5634
|
0.4622
|
0.3778
|
0.3074
|
0.2493
|
0.2013
|
0.0645
|
|
滚子轴承
|
1.00
|
0.8166
|
0.6563
|
0.5287
|
0.4242
|
0.3390
|
0.2697
|
0.2136
|
0.1684
|
0.0476
|
表2-17 四列滚子轴承承载列数（i）与滚子接触长度（LWE）对轴承寿命的影响
|
i.’L’WE
|
4
|
3
|
2
|
1
|
0.5
|
|
|
1.00
|
0.7995
|
0.5832
|
0.3402
|
0.1984
|
|
|
1.00
|
0.4743
|
0.1658
|
0.0275
|
0.0046
|
由于轴承的额定寿命与额定动负荷之间为ε次方的变化关系，因此，从表2-15至表2-17可看出，无论温度、硬度或接触状况的改变，都会造成轴承寿命急剧降低的不良后果。
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