摘要：隨著近年來滾子軸承的技術進步，業內掀起了一股重新評定軸承壽命預測值算法的浪潮。其意義對于風電齒輪箱行業尤為重要，在該行業對軸承的計算壽命 L10   的標準要求是 20 年。現在世界上有許多預測軸承壽命的公式或方法，但這些不同的方法所提供的預測值差別也很大。為了建立一種先進的、公認的預測軸承壽命L10   的方法，使之成為統一依據，德國工業規范（DIN）已經建立了一種算法標準, 它假設了典型的軸承的設計、制造工藝以及預期的失效模式損壞機理。該標準通過各成員公司的公開的試驗結果來驗證，或與這些公司的預測算法進行比較驗證。
　　為了進一步地思考 DIN 算法的有效性，正確地預測滾子軸承的疲勞壽命，本文將來自六家頂級制造廠、包括鐵姆肯公司在內的標準的產品 —— 圓錐滾子軸承（TRB）的試驗結果，與 DIN 和鐵姆肯公司的預測算法進行了比較。所選擇的試驗數據包括了當今試驗程序中的不同操作條件、油膜厚度、裝配偏差（不對中）、負荷差別和滾道座圈表面碎屑壓痕狀況。調查的結果顯示：軸承制造廠的專有技術算法 —— 本例中的鐵姆肯公司專有技術算法 —— 更加精確地預測到了他們的產品的實際性能。事實上，對于低負荷，以 DIN 算法預測的疲勞壽命趨于偏高，對于含有碎屑污染的工況下預測值則趨于偏低。
　　前言：當今，滾子軸承技術巳經有了長足的進步。通過清潔度更高的鋼材的使用、新的表面光潔度和金相技術、以及耐磨損涂層料的應用，上述進步已經在設計和制造中可以見到。另外，在滾子軸承性能的理念和模型化方面也有進步。計算機的使用，提高和完善了對軸承分析的水平，過去不可能做到的事情，現在己經是標準的實踐方法。例如，在預測軸承性能的領域中當今已經開展了大量的研究活動［1- 7］。這對于許多條件苛刻的和高度復雜的應用場合的意義變得特別重要。例如，對于風力透平齒輪箱行業，20 年的軸承計算壽命 L10 是一種標準的要求。
　　在與當今軸承分析中所有研究中活動有關的一個至關重要的問題是：為了預測軸承疲勞壽命，已經形成了許多的專有技術方法。但這些方法變化太大，使工程師們為選用軸承而犯難，因為，看上去完全相同的軸承, 但根據其所用的方法，居然會得出截然不同的、預測的壽命。
　　為了建立一種先進的、公認的預測軸承壽命 L10的方法中，并使之成為統一的依據，德國工業規范（DIN）［5和6］已經建立了一種算法標準, 它假設典型的軸承的設計、制造工藝以及預期的損壞機理制造工藝以及預期的失效模式。如同任何標準化活動一樣，該標準的有效性僅通過各成員公司公開試驗結果或比較他們的預測算法來進行驗證。由于在新的美國齒輪制造商協會（AGMA）風力透平齒輪箱標準6006［8］里，使用 DIN 281.4 標準作為軸承壽命選用的預測標準，因此，需要通過與軸承疲勞試驗數據相比，來對該標準的準確性進行調查，這就是本文的目的。
　　軸承疲勞試驗
　　本文的軸承疲勞壽命試驗結果是從作者的實驗室收集到的。試驗僅采用了標準的產品或現有的圓錐滾子軸承（TRB），在科學地控制的工況下的軸承試驗結果與軸承用戶使用結果是不相關的。選擇的試驗涉及了來自六家頂級制造廠、包括鐵姆肯公司在內的軸承，和不同的工況。總體上不同的工況包括油膜的厚薄、軸承的不對中、載荷的大小和滾道表面的碎屑壓痕狀況。
　　所有的試驗都是在作者的實驗室內進行的，采用的是 first-in-four 方法案，見圖1。該試驗方案中，中心軸承承受的徑向負荷來自液壓汽缸，而端部軸承的負荷則通過軸與軸承座產生。當其中一個軸承出現有6 mm2（0.01 平方英寸）面積裂紋時，試驗就會停止。此時，其余三個軸承試驗也會暫停，得到該四個軸承的樣品 L15.91 壽命。