JBT50093-1997滚动轴承寿命及可靠性试验评定方法.pdf

'J.,中华人民共和国机械行业标准JB/T50093一1997滚动轴承寿命及可靠性试验评定方法(内部使用)1997-06-20发布1998-01-01实施中华人民共和国机械工业部发布 7B/T50093一1997前言本标准是对JB/CQ37-91的修订，主要修订了检验风险、判定方法;补充了参数图估计及可靠度估计的评定方法。作为行业标准为首次发布。本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:机械工业部洛阳轴承研究所。本标准主要起草人:张洪友、单服兵。 中华人民共和国机械行业标准滚动轴承JB/T50093一1997寿命及可靠性试验评定方法(内部使用)范围本标准规定了滚动轴承基本额定寿命及可靠性的试验评定方法。本标准适用于对滚动轴承寿命可靠性有要求的订户验收本标准也适用于轴承行业考核评定及制造厂内部考核评定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/T307.3一1996滚动轴承通用技术规则GB/T6391一1995滚动轴承额定动载荷和额定寿命符号定义L:滚动轴承寿命，hL,:基本额定寿命，hL,.:基本额定寿命的试验值，h工:被考核轴承平均寿命的预估计值，hL:以试验时间表示的第i个轴承的实际寿命，hK:寿upLt,K=瓮R:可靠度，R=e申“;当T=L"时，R=e-二R,:与L,。相应的L,。时的可靠度试验值，R.=e(毕户b:韦布尔分布斜率，表示寿命数据的离散程度V韦布尔分布的特征寿命又L︺?一E-:-"7":伪试验时问，T=第i个轴承失效时，、个参试轴承试验时间之和除以E的商的b次方其中，艺L为总的轴承试验时间F.:有替换同时上机试验的轴承套数Z:质量系数，与轴承加工工艺、材料有关的值P.:接受门限系数产，:拒绝门限系数a:合格风险或显著水平,1一a为置信度13:不合格风险机械工业部1997-06-20批准1998-01-01实施1 dB/T50093-1997*(:):失效率函数，几(:)一Vb·(1L-,)"4基本要求4,1依据GB/T307.3,L,。应不小于按GB/T6391预测出的L-即R,不小于。.90.4.2产品批寿命可靠度水平的评定4.2.1按要求的K值，确定门限，检验判定达到与否。4.2.2通过调整K值，判定实际达到的质量水平。4.2.3可靠性评估:依据试验达到的K值，由表3查出相应的R-4.2,4通过估计参数b,v，由图求岛。及R-4.2.5预测L时刻的可靠度R。5试验的一般规定5.1试验条件、试验准备、试验过程、试验轴承失效分析均应符合有关标准的规定。5.2试验中由于非产品本身的质量(如设备原因、人为原因、意外事故等)造成的样品失效，不计入寿命考核数据。5.3试验采用有替换试验序贯检验。按失效顺序逐次进行检验判定。当有5套轴承失效时停试，并做出合格与否的判定结论。试验中，替换轴承的失效数据，也参与考核判定5.4E的取值，一般应不小于8,要求检验周期短时，可加大E值;试验设备少时，可采用分段试验法，以保持足够的E值6检验判定参数‘.1质量系数:球轴承Z=工.05，滚子轴承及调心球轴承Z=1,6.2韦布尔分布斜率:b=1.56.3检验水平:一般订户验收取水平1或2，行业考核取水平2或3，制造厂内部试验取水平3或4.如表1所示表1检验水平}水平1·___2--3一一二。。}0.3一。.3一)}r_v一0.20.3一0.5一077检验判定依据7.1t,及t,的计算(式中P.,Pa值见表2)1卜第个轴承失效时的接受丁限刁乙=(L/E)u(i==0,1，一C第个轴承失效时的拒绝守限1t,一(L/石)a.4(i一0.1，·哈L0o其中，L=KZV"=KZX二KZX0.10536判定计算格式如下: dB/T50093-1997表2与a,,g对应的门限系数{"a,PA值012345了1.6042.9944.2795.5156.721?906a:，:11.2042.4393.6164.7625.8907.006一一丁一川:.::.:2..279675几069305:.:召一0.51.6782.6743.6724.7615.670}0.72.4393.6164.7625.8907.0067.2判定式若:。簇i<5当T:>t,，合格。当T;T;-t,;，不合格。5判定程序及判定例8.1判定程序a)确定判定参数:Z,K,E及检验水平;b)计算八及t,;各数值;。)按序贯检验，依失效顺序逐次判定，以确定所达到的指标K:d)由K查表3，求出K表3K与凡对应值「K11.523lCZo{1广一一一—厂一一-一一一一贡一一90949698{985，99”9一”9，li}一8.2判定例例1:圆锥滚子轴承30208，按K一1.检验水平1,E一12考核。取L-=150h,由L=1X1X石01.510"5"536r=(L/12),u0=1453p,,t,=(L/12)1,P=1453N.2算出t,;及t,，其判定格式为:52546919855810180i17049一3151149472230333844905673 dB/T50093-1997当L,=150h,T，二150""5=1837，因t=t=，合格，停试。判定该批产品达到了指标K=1的要求，查表3得R‘一。90,例2:6205轴承，按K=2，检验水平2,E=12考核。100"""由于Z=1.05，取L,o=100h,L=2X1.ut,入(厂10536t，二1661,x,t2,=16611,p算出t,;及，:，其判定格式为:4一一200040516006791097831163718243181459360387499当试至159h，尚无失效轴承出现，因Ta=鱿=159"""=2005>t,o，合格停试。判定该批轴承寿命达到了指标K=2的要求.且R,=O.96,，比较检验需方要求知道产品批的实际寿命水平时，可用第8章的判定程序，通过试算来估计。对不同的产品批，也可进行比较。例:甲乙两厂均生产6205轴承，以L=,=72h,E=20，检验水平2进行比较检验。甲厂产品在305h时.失效1套，其余19套全部超过550h;乙厂分别在427h和503h时，各失效1套，其余18套全部超过550h，试比较两厂的x。甲厂:L,=305h，视L,=550h乙厂:L,=427h,L,=503h，视L,=550h试取K=10t,;=3044ist,;=3044pp‘一，234t}742411007144961792933425829841711065甲厂:T,=305""=5327T,=5501"=12899>t=乙厂:T,=427""=8824>t,均达到K=10要求当取K=11时t,;=3348y0t,;=3348u} dB/T50093-1997甲厂:T,=550""5>t=，达到K=11要求。乙厂:T,=427""=8824>t=，达到K=11的要求。由于两厂凡均超过。.999，可以认为两厂可靠度相当。10图估计参数，检验乙，及凡轴承寿命服从两参数韦布尔分布:一卜*一卜e-ravge，写成对数形式1gIg青=b1g“一“时准韦布尔概率纸(见图1)上(纵坐标为F，横坐标为L)是以b为斜率，以v为特征寿命〔F(V)二。.632]的一条直线，A=bIgV-1gigV为常数，求出参数v及b。直线可唯一确定。10.1一般的图估计i一0.3对于失效数据一般不少于10个的试验评定，可用概率纸作图估计。通常按纵坐标F,(L)=it十0.4横坐标L;在图上描点，然后依各点的位置，配置分布直线B、应注意，所配置的直线，需各点交错，均匀地分布在直线两边且F(L)二。.3-0.7附近的数据点与分布直线的偏差应尽可能小。其中n为试验数据的个数，i=1,2,⋯,n,由直线B求出b或V，再由F(L,.)一。.10,R,=e""毕1>，分别求出乙。及R-10.2分组淘汰的图估计分组淘汰法可缩短试验周期。该方法只要得出了每组的最短寿命，即可停试。然后用各组的最短寿命数据在概率纸上描点，配置直线A，再由A求得产品批的分布直线B,通常分6-8组，每组2-4套。例:6205轴承，L,}=100,提供样本32套，分8组进行试验，每组4套同时上机。现试得每组的最短寿命L分别为80,110,155,170,220,240,300,380,试用图估计参数G及V,第一步:由8个短寿命数据，求直线A,i一0.3由于纵坐标上F,(L)=对应的横坐标为L;，故8个点的坐标值分别为:(0.083,80),8十0.4(0.202,110),-,(0.917,380).将其描在概率纸上，按10.1方法配置直线Ae第二步:由A求分布直线B,1一0.31)由于每组有4套轴承，故将待求的直线B上点M的纵坐标记为F}(L)=一0.1594+0.42)作平行线三条:过F(L)二50写作横坐标轴平行线与直线A交于点C，过点C作纵坐标轴平行线与过F,(L)二0.159的横坐标轴平行线交于点M,3)过点M作直线A的平行线为B,第二步也可改由解析法求直线B:当二为每组套数时，B的特征寿命Vs=Vn"nao第三步。由直线B求出的G,V,L,。及R,分别为G=2,V=460,L,o,=155及R一。95,将匕述值绘于示图，见图1,图估计法，适用于对参数rb,v有明确要求的需方。特别对于试验周期长短不很计较，又付得起较多试验费用的需方，在选择估计方法时，应优先选择参数的一般图估计法。分组淘汰法，试验周期短，风险比一般的图估计法也相应大一点。 JB/T50093-1997门下11T111{「1」111】口二]二厂口I1工二}}{11二f{}11旦{{}{工丁立」」了1工既毋附压进牲比汪田韭共洼雄肚共巨封期茸干斗十曰一朴耳「召三士巨上:三E王王丑三一十十二El三去+件D汪朴长巨I互干翻户羊共牛斗斗三〔互王4-4斗一三任三任日三三王三州卜J一三任斗长石抖干研仁王干+士廿孚琳阵f-巨Ft#丰睦廷田挂#汁勃肛壮拜毋理日王拙-十十压E王三十十十;比任田丑三斗长压士遥挂朴书旺王丑王狂【1!-<]})仁L[LL}}{匕匕1L111JL}I』LI沂日土n}L五四{科下举并非丰井摧丰丰琳非井A举井并K拼举举瀚非丰非攀丰阵眼非蛛举排非粹车钳排用洲-十十压时壮十比压巴止寸书比洲十肚琳件‘旺王开于丑鬓萎非奎登粼‘“1;奎姜垫袭奎琳鑫弊奎攘篆日干洲~十于田日王升+比斗附生卜日一序一日争盯朴+汗不耳召干邢时二抹印田廿丰阵氏田胭臼幸压城毋泪二阵珊珊书洲井丰生曲并牛生由崖拍并牛比牛岸沸井丰胜拼柑邢洲~十十压肚书士比出田任-日-庄十科肚朴+汗平千邢麟#f瀚#比津毋牛#-:r-麟瞬-44"h2邢平~汗匡曰升干田田王王一田拼旺朴+汗益招门压口1}}口二口口二LLJ口二皿二工工L)!}匡L}}}日上J}1{1工口〕丁且一瀚葬崖井龚Wi举攀丰黛崖粼葬葬a-举举孚--ti-甘斗丰幸麟书牛}妻用手牛目今津牛材{翌井丰巨拱珊书时一十十压田井为王田王王丹十田斗料匪粉朴旺召于平礴瀚井丰巨瀚tff生用至翻井it牛盆甘睦牛翻邢日斗十氏田抽斗生田巨必斗十田.带日朴+旺班班邢田一什压田丹十比田丑柑升十田柑H朴+汗研邢下伟ll1}1口〔rl工一(1「口二口]口还」工二i)口二n{)田」}1}!工工可丁1卫]门下盯}I压口卫.{I}匝田更口{(田{!}皿IJ{压〔口.月卫耳娃毋丰涯琳至妻雏挂非圭圳HI挂王丑珊干叶卜+卜压田附千田田田班斗十田斗州曰并斗刁王日王翻平什卜卜件厌限书+田压王蛋月+田+什田升+牙平召于盯卜什医田丹+压田田班升田十田朴十压班田口丁盯}}匡叮下11{口匕口口工」上}}田}}}四}}I口丁_工工丁丁甘]厂仃盯】}I匡几下11)比正工」上{}口}}}皿{}}匹工且工巴醉毋耸丰臣肚共主睦氏阻牛牛牡臣琳丰幽井丰巨翔娜琳琳葬丰瀚转韭津垂垂非匡丰毒转匡葬幕琳屏井比既拜比巨用韭#臣拱匪#巨娜滩邢洲一.汁~干甲附+压斗田任件朴压叶抖胜书+任平平曰刀而}}!I丁{111一口刃厂厂吓!工巨}{叮.}!}口1{}}叮下汀丁仃「刀1}}一1}{}If厂I}!}巨仁门丫叮1且二}I口二{}I1]1二}{}叮下1-[T仃门下Cfi}}厂仁1下「1}}口一IT叮I工巨}}1工}{I田二IIJ厅丁一口工1工琳非非阵举举阵丰眼龚井丰排非转阵柑排开附十卜压肚料+压任田王日十庄川+进附十压班班口工I)}II工日卜!)}l工1LI1〕」}}I口二!I}1」-L}}I1工1可丁丁1「「叮}!1}!{工「毛1{}1且‘1工日I口1二}}E工}1)1」上I{!1二上】}I丁口，T而}}[工日丁}}I「工曰了厅I卫甲}11f丁111I让}I}且I}I丁I-巨江}}}}}[I1LI{{I压庄m〕工}l压}{)1肛O}区工11工汀图1轴承用韦布尔分布图 dB/T50093-1997估计L时刻的可靠度R,如果使用图估计参数，R:可直接在分布直线上查得。本标准只给出b已知时的两种解析方法。当R或L,。给定时:*二一*(LL,.，),__，L、9-Y}K,=U.9u~少-」10‘11.2E套轴承同时上机试验，试至么时出现:套轴承失效，求L时刻可靠度Rr.，由下式解出:乙(气「卜凡树兀R,李净‘一、或1一。。称。为生产方风险。当二一。时.[翻R,"岁]}=9。称fl为使用方风险。例:4套轴承同时上机试验，若Lo=200h无失效发生，求L分别为100h200h时的R值由于b=1.5,刀=0.3,E=4,r=0，代入上式可求得:R,=0.90,0.740若其余条件不变，当E=12时，R,=0.96.0.90,可以看出，增加样本容量E能增加可靠度;试至t,o(L,=L)时无失效发生·若要保证R妻0.90.取夕一。.3时.需要E妻12当取-0.3时，由于R,变大，E=4即可。11.3已知失效率A(L)时G1n(1一a)11.3.1给定生产方风险a，则可接受的失效率(上限)An(L)=‘相应的平均寿命L,一o,I,bL"-":}}GL}(0L")}i·r(告十1)，此时R·由等式LR=C-又}(L)1nR,_]‘来估计函数r<告+1)的值可查《数学手册》11.3.2给定使用方风险a,则不可接受的失效率(下限)l,(1)=bl一n“(」3r，相应的平均寿命:一〔b八L1戈""J子"少_7二_，_.。，、_bL"".、，上二，、.1(于+1少，此目丁K,.田寺武La=匕一17-1-1’土nN,Jn术门白1Ta口八1气J产少'