ICS 21.100.20 J11 中华人民共和国机械行业标准 JB/T10510—2005 滚动轴承材料接触疲劳试验方法 Test method for contact fatigue of rolling bearing material 2005-05-18发布 2005-11-01实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发布 JB/T10510—2005 目 次 前言 1范围. 2术语和定义， 3试验原理. 4试验机. 4.1技术条件 4.2安装与调试 4.3润滑. 5试样制备.. 5.1试样选材.. 5.2试样加工.. 5.3试样检验. 5.4试样存放. 6 试验方法.. 6.1 子样数量的选择 6.2 试验方案的选择， 6.3 试验应力的选择， 6.4 接触应力的计算.. 6.5 试样安装， 6.6 加载. 交叉试验， 6.7 疲劳失效判别... 6.8 6.9 试验数据的取舍 7 数据处理方法. 8 试验结果数值的修约 试验结果的评定.. 10试验记录及报告. 10.1讠 试验记录， 10.2试验报告， 附录A（资料性附录）推荐试样的形状和尺寸.. 附录B（规范性附录）接触疲劳试验数据处理方法. 接触疲劳试验数据的处理 B.1 B.2不同破坏概率下相应的接触疲劳寿命. B.3P-S-N曲线的参数估计.... 附录C（规范性附录）GCr15轴承钢球的接触疲劳寿命评定 C.1GCr15轴承钢球的接触疲劳寿命. C.1.1GCr15轴承钢球P--S--N曲线的参数估计. C.1.2GCr15轴承钢球的P—SN曲线. JB/T10510—2005 C.2GCr15轴承钢球的接触疲劳寿命评定， C.2.1利用公式评定GCr15轴承钢球的接触疲劳寿命. C.2.2利用GCr15轴承钢球的P—SN曲线评定GCr15轴承钢球的接触疲劳寿命 8 附录D（资料性附录）接触疲劳试验记录表 图A.1 推荐试样的形状和尺寸 图C.1 GCr15轴承钢球的PS一N曲线.. 表C.1 GCr15轴承钢球P-S—N曲线的参数估计结果. II JB/T10510—2005 前言 本标准是首次制定。 本标准中的附录B和附录C为规范性附录，附录A和附录D为资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会（SAC/TC98）归口。 本标准负责起草单位：洛阳轴承研究所。 本标准参加起草单位：万向集团技术中心。 本标准主要起草人：高元安、雷建中、郭增均、仇亚军、郑晓敏、吴苏平。 III JB/T10510—2005 滚动轴承材料接触疲劳试验方法 范围 本标准规定了滚动轴承材料接触疲劳试验的术语、试验原理、试验机、试样制备、试验方法、数据 处理、数值修约和试验记录及报告。 本标准适用于测定滚动轴承材料的接触疲劳性能。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 接触应力 contactstress s 接触物体之间集中于局部接触区的相互压力而产生的应力。 2.2 接触疲劳contactfatigue 试样的局部接触区在循环接触应力作用下产生疲劳裂纹，经一定循环次数后，接触表面、浅层或深 层发生疲劳剥落的过程。 2.3 接触疲劳寿命contactfatiguelife N 试样在循环接触应力作用下发生接触疲劳剥落失效时所承受的应力循环次数。 2.4 特征寿命characteristiclife Vs 服从威布尔分布，破坏概率为63.2%时子样的接触疲劳寿命。 2.5 额定寿命ratinglife Lio 服从威布尔分布，破坏概率为10%时子样的接触疲劳寿命。 2.6 中值寿命medianlife Lso 服从威布尔分布，破坏概率为50%时子样的接触疲劳寿命。 2.7 斜率参数slopeparameter b 服从威布尔分布，lglg 对（IgN一lgVs）直线的斜率。它表示该组子样接触疲劳寿命的离 1-P(N)s 散程度和稳定性。 1 JB/T10510—2005 3试验原理 将一恒定的试验载荷施加于滚动接触的试样表面，借助主轴的旋转，使其接触表面受到循环接触应 力的作用，测定试样接触疲劳寿命。 4试验机 4.1技术条件 4.1.1冷却油的进口油温为5℃～40℃。 4.1.2工作载荷应大于196N，误差不应超过土1%。 4.1.3主轴转速为2000r/min~3000r/min。 4.1.4主轴径向全跳动不应大于0.01mm，端面全跳动不应大于0.01mm。 4.2安装与调试 4.2.1安装 4.2.1.1试验机应安装在通风、防尘、防震、无腐蚀的干燥试验室内。 4.2.1.2试验机应有牢固的混凝土地基，纵横两个方向应调整水平。 4.2.2调试 试验机在每次试验前应进行调试，使其符合试验要求。载荷系统应每年校验一次。 4.3润滑 4.3.1应采用N32油润滑。 4.3.2每批（次）试验前应对试验用油进行运动粘度、机械杂质和水分检验，不符合试验要求时，应 及时更换。 4.3.3调整好供油阀门使试样完全润滑。 4.3.4试验过程中润滑出口油温应低于55℃。 4.3.5试验过程中要严防灰尘等杂物进人油箱或试验机内，试验机供油系统应采用<10um的过滤网对 试验用油进行过滤。 5试样制备 5.1试样选材 试验材料应进行检验，并出具检验合格报告。不同材料的对比试验，应采用相同或相近规格的材料； 不同工艺的对比试验，应采用同一炉号、同一批次、同一规格的材料。 5.2试样加工 试样按试验要求加工。加工过程中应防止磨削烧伤、磨削裂纹等加工缺陷。推荐的试样形状和尺寸 参见附录A。 5.3试样检验 应对试样的尺寸公差、表面粗糙度、硬度（钢球除外）、无损探伤进行100%的检查，且应满足试 验需要。钢球的硬度进行抽检，抽检比例为每批次钢球抽检10%。每批次钢球少于30粒时，则取三粒 进行抽检。 5.4·试样存放 经检验符合试验要求的试样和陪试件进行清洗、防锈处理后，存放于无腐蚀介质的室温环境中。 6试验方法 6.1子样数量的选择 6.1.1.筛选试验，子样数量不应少于六个；定性比较，子样数量不应少于12个。 6.1.2高可靠性试验，子样数量不应少于16个。 2 JB/T10510—2005 6.2试验方案的选择 6.2.1筛选试验和定性比较试验建议测定PN曲线；高可靠性试验需测定P一S—N曲线。 6.2.2测定P一N曲线可进行完全失效试验。寿命较长或多台试验机的情况下，可采用定数截尾试验， 截尾数量不大于子样数量的20%。 6.3试验应力的选择 6.3.1同一应力水平下的对比试验，试验应力应选择偏于零件实际工作应力范围的上限。 6.3.2测定P一S一N曲线，应在零件实际工作应力范围内选择4级～5级应力水平。最低试验应力应 选择实际工作应力的下限，然后逐级上升确定各级试验应力，级差可采用300MPa。 6.3.3特殊工艺及材料的试验，试验应力可根据工作应力相应调整。 6.4接触应力的计算 点接触最大应力按下式计算： .B 式中： 最大接触应力，单位为MPa； Omax F- 接触点所受法向载荷，单位为N： 试样与陪试件接触处的主曲率之和，Zp=P11十P12十P21+P22，单位为mm1 α、β点接触变形系数。 6.5试样安装 6.5.1试样与陪试件安装前，应用汽油清洗干净。 6.5.2试样与陪试件在安装过程中，不可敲击工作面。 6.5.3试样与陪试件安装到位后，不应有转动和偏斜。 6.6加载 6.6.1试样安装好后，加预载荷，调节杠杆水平。 6.6.2启动油泵电动机，调节流量。 6.6.3开主机，缓慢施加主载荷。 6.6.4试样或陪试件疲劳后，先卸载，后停车。 6.6.5应注意以下两点： a）不可带主载荷开机、停机（自动停机除外）： b）试验过程中应保持载荷恒定，无特殊情况不得中途停车。 6.7交叉试验 6.7.1台次交叉 当一组试样在多台试验机上试验时，每台试验机上试验的试样数量应相等或相近。 6.7.2时间交叉 当几组或几种应力试验时，在每台试验机上要有序循环进行。 6.8疲劳失效判别 6.8.1试样应力循环带上出现疲劳剥落总面积≥0.5mm²时，即判该试样失效。 6.8.2陪试件出现疲劳剥落总面积≥0.2mm²时，即判该陪试件失效。 6.8.3特殊试验的疲劳失效判别，可根据试验目的确定。 6.9试验数据的取舍 6.9.1出现下列情况之一者，试验数据舍去： a）载荷吊杆刀口脱出导致杠杆比发生变化，载荷不准； b）润滑油流量不足导致试样表面烧伤： 3