JBT50093-1997.pdf

《JBT50093-1997.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《JBT50093-1997.pdf（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、J . , 中华人 民共 和 国机械行 业 标准 J B / T 5 0 0 9 3 一1 9 9 7 滚 动 轴 承 寿命及可靠性试验评定方法 ( 内部使用) 1 9 9 7 - 0 6 - 2 0 发布 1 9 9 8 - 0 1 - 0 1 实施 中华人民共和国机械工业部发 布 7 B/ T 5 0 0 9 3 一1 9 9 7 前言 本标准是对J B / C Q 3 7 -9 1 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。

2、 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 寿命及可靠性试验评定方法 ( 内部使用) J B/ T 5 0 0 9 3 一1 9 9 7 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。 G B / T 3 0 7 . 3 一1 9 9 6滚动轴承

3、通用技术规则 G B / T 6 3 9 1 一 1 9 9 5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， h L ,: 基本额定寿命， h L ,. : 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， h L: 以 试验时间表示的第i 个轴承的 实际寿命， h K : 寿 u p Lt , 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

4、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 1 9 9 7 - 0 6 - 2 0 批准 1 9 9 8 - 0 1 - 0 1 实施 1 d B / T 5 0 0 9 3 -1 9 9 7 * ( : ) : 失 效

5、率 函 数 ， 几 ( : ) 一 bV ( 1L-, ) “ 4基本要求 4 , 1 依据 G B / T 3 0 7 . 3 , L , 。 应不小于按 G B / T 6 3 9 1预测出的 L -即 R , 不小于 。 . 9 0 . 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

6、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 . 4 E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

7、量系数: 球轴承 Z =工 . 0 5 ， 滚子轴承及调心球轴承 Z =1 , 6 . 2韦布尔分布斜率 :b =1 . 5 6 . 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 . 2 0 . 3一0 . 5 一 0 7 7 检验判定依据 7 . 1 t , 及 t , 的计算( 式中 P . , P a 值见表 2 ) 限限 丁守1 受绝 接拒 的的 时时 效效 失失 承承 轴轴 个个 第第

8、1卜刁C 乙=( L / E) u t , 一( L/ 石) a .4 ( i = =0 , 1， 一 ( i一0. 1， 其中， L=KZ V =KZX 二KZX L 0 o 0. 10 53 6 哈 判定计算格式如下: d B/ T 5 0 0 9 3-1 9 9 7 表 2 与a , ,g 对应的门限系数“ a , P A 值 了 0 1 2 3 4 5 a : ， : 1 . 6 0 4 2 . 9 9 4 4 . 2 7 9 5 . 5 1 5 6 . 7 2 1? 9 0 6 11 . 2 0 4 2 .4 3 9 3 . 6 1 6 4 . 7 6 2 5 . 8 9 0 7 .

9、 0 0 6 一 一丁一 川:.: :.: 2. 2972.765 几090635:.: 召 一0 . 5 1 . 6 7 8 2 . 6 7 4 3 . 6 7 2 4 . 7 6 1 5 . 6 7 0 0 . 7 2 . 4 3 9 3 . 6 1 6 4 . 7 6 2 5 . 8 9 0 7 . 0 0 6 7 . 2 判定式 若:。 簇i 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

10、确定所达到的指标 K: d )由 K查表 3 ， 求出 K 表 3 K与 凡对应值 K 11 . 523 1 l CZ o 贡 一9 0 一 9 49 6 9 8 广一 一一厂 一 一 - 一 一 一一 9 85，9 9 l i ”9 一 ”9 ， 一 8 . 2 判定例 例 1 : 圆锥滚子轴承 取 L-=1 5 0 h, 由 L 3 0 2 0 8 ， 按 K一1 . 检验水平 1 , E 一1 2考核。 = 1 X 1 X 石 1 5 0 50 . 1 0 5 3 6 r=( L/ 1 2 ) ,u 0 =1 4 5 3 p , , t , =( L/ 1 2 ) 1, P =1 4 5

11、 3 N. 2 算出 t ,; 及 t , ， 其判定格式为: i 0 一 11749 35441197 52 546 91 98 55 81 01 80 22 303 33 84 49 05 6 73 d B / T 5 0 0 9 3 -1 9 9 7 当L , =1 5 0 h , T ， 二1 5 0 5 =1 8 3 7 ， 因 tt， 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。9 0 , 例 2 : 6 2 0 5轴承， 按 K=2 ， 检验水平 2 , E=1 2 考核。 由于 Z =1 . 0 5 ， 取 L , o =1 0 0 h , L

12、=2 X1 . t ， 二1 6 6 1 , x , t 2 , =1 6 6 1 1 , p 算出 t ,; 及 ， : ， 其判定格式为: 1 0 0 u t , 入(厂 1 0 5 3 6 4一 一 2 00 040 5160 067 91 097 8311 6 37 18 2 43 1 814 59 360 387 49 9 当试至 1 5 9 h ， 尚无失效轴承出现， 因Ta =鱿=1 5 9 =2 0 0 5 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 . 9 6 , ， 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

13、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 6 2 0 5 轴承， 以 L, =7 2 h , E=2 0 ， 检验水平 2 进行比较检验。甲厂产品在 3 0 5 h时. 失效 1 套， 其余 1 9 套全部超过 5 5 0 h ; 乙厂分别在 4 2 7 h和 5 0 3 h时， 各失效 1 套， 其余 1 8 套全部 超过 5 5 0 h ， 试比较两厂的 x。 甲厂: L , =3 0 5 h ， 视 L , =5 5 0 h 乙厂: L , =4 2 7 h , L , =5 0 3 h ， 视 L , =5 5 0 h 试取 K=1 0 t

14、 , ; =3 0 4 4 i s t , ; =3 0 4 4 p p 一 ，2 3 4 t7 4 2 4 1 1 0 0 7 1 4 4 9 6 1 7 9 2 9 3 34 25 82 98 41 71 1 06 5 甲厂: T, =3 0 5 =5 3 2 7 T , =5 5 0 1 =1 2 8 9 9 t 乙厂: T, =4 2 7 =8 8 2 4 t ,均达到 K=1 0 要求 当取 K=1 1时t , ; =3 3 4 8 y 0 t , ; =3 3 4 8 u d B/ T 5 0 0 9 3 -1 9 9 7 甲厂: T , =5 5 0 5 t， 达到 K=1 1

15、要求。 乙厂:T , =4 2 7 =8 8 2 4 t， 达到K=1 1 的要求。 由于两厂 凡均超过 。 . 9 9 9 ， 可以认为两厂可靠度相当。 1 0 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 ra gee - v ， 写 成 对 数 形 式 1g Ig 青 = b 1g “ 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。 . 6 3 2 的一条直线， A=b I g V -1g i g V为常数， 求出参数 v及

16、b 。直线可唯一确定。 1 0 . 1 一般的图估计 对于失效数据一般不少于 1 0 个的试验评定， 可用概率纸作图估计。 通常按纵坐标 F , ( L ) =i 一 0 .3 i t 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 。 . 1 0 , R , = e “ 毕 1 ， 分 别

17、求 出乙 。 及R - 1 0 . 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: 6 2 0 5 轴承， L , =1 0 0 , 提供 样本 3 2 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 8 0 , 1 1 0 , 1 5 5 , 1 7 0 , 2 2 0 , 2 4 0 , 3 0 0 , 3 8 0 , 试用图估计参数 G及 V, 第一步: 由 8 个

18、短寿命数据， 求直线 A, 由于纵坐标上F , ( L) = i 一 0 . 3 8十0. 4对应的横坐标为L ; ， 故8 个点的坐标值分别为 : ( 0 . 0 8 3 , 8 0 ) , ( 0 . 2 0 2 , 1 1 0 ) , -, ( 0 . 9 1 7 , 3 8 0 ) . 将其描在概率纸上， 按 1 0 . 1方法配置直线 Ae 第二步:由A求分布直线 B, 1 )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 ) = 1一0. 3 4+0. 4一0. 1 59 2 ) 作平行线三条: 过F ( L ) 二 5 0 写作横坐标轴平行线与直线A

19、交于点C ， 过点C作 纵坐标轴平行 线与过F , ( L ) 二 0 . 1 5 9 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V s = V n “ n a o 第三步。 由直线 B求出的 G , V , L , 。 及 R ,分别为G =2 , V=4 6 0 , L ,o , =1 5 5及 R一。9 5 , 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

20、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。 J B / T 5 0 0 9 3 -1 9 9 7 门下1 1 T1111 1 11 】口 二二 厂 口I 1 工 二1 1二 f 1 1 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

21、 阵f- 巨F t # 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 LLL 匕匕1L11 1 JL IL I 沂日土nL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

22、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 - 4 4 h 2 邢 平 1 汗匡曰升干田田王王一 田拼 旺朴 +汗益招 门压口口二口口二L LJ 口二 皿 二工 工 L )! 匡L 日 上J 11工 口 丁且一 - -t i- 瀚 葬崖 井龚W i 举 攀 丰 黛崖 粼葬葬a- 举举 孚甘斗丰幸麟 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t f

23、f 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l l11口 r l 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H I 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

24、1 1口 匕口口工 上 田 四 I口 丁 _ 工工 丁丁 甘 厂 仃盯 】I匡几下1 1)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 1 11 一 口刃 厂厂 吓 ! 工巨 叮 . ! 口1 叮 下汀丁仃 刀 1 一1I f 厂 I !巨仁门丫 叮1且二 I口二 I 1 1 二 叮 下1 - -T仃 门下C f i 厂 仁1 下1 口 一 IT叮 I 工

25、巨1 工 I 田 二I I J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1 LI I1 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1 1 1 I 让 I且II丁I- 巨 江 I 1 LI I压庄m 工 l压 ) 1肛 O 区工 1 1 工 汀 图 1 轴承用韦布尔分布图 d B/ T 5 0 0 9 3

26、 -1 9 9 7 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 * ( L ， ,( L ,. ) _，L 、 9 - Y K, = U . 9 u 少 - 1 0 1 1 . 2 E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 R r. ， 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 . 翻岁 = 9R , “。 称fl 为 使 用 方 风 险 。 例: 4 套轴

27、承同时上机试验， 若 L o =2 0 0 h无失效发生， 求 L分别为 1 0 0 h 2 0 0 h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 . 9 0 , 0 . 7 4 0 若其余条件不变， 当E=1 2时， R , =0 . 9 6 . 0 . 9 0 , 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 . 9 0 . 取 夕 一。 . 3时. 需要 E 妻1 2 当取 - 0 . 3时， 由于 R , 变大， E=4即可。 1 1 .

28、3已知失效率 A ( L) 时 1 1 . 3 . 1 给定生产方风险a ， 则可接受的失效率 ( 上限) A n ( L) =G 1 n ( 1一a ) 一o , I , 相 应 的 平均 寿 命 L, : GL 0 ( L ) i 册 1 1 .3 .2 r ( 告 十 1 ) ，此 时 R 由 等 式 L R = C - bL“ - 又 ( L)1 n R ,_ 来 估 计函 数 r 告 + 1 ) 的 值 可 查 数 学 手 给定使用方风险 a , 则不可接受的失效率( 下限) l , ( 1) =b l n (3 ， 相 应 的 平 均 寿 命 : 一 b L 一 “r八1戈 J子少 _7二_，_ .。， 、_b L .、， 上 二 ，、 .1( 于 + 1少 ， 此 目 丁K, .田寺 武 La= 匕一 17 - 1 - 1土 n N, Jn术 门 白1 T a 口八 1 气 J 产少