GB/T 6391-2003 滚动轴承 额定动载荷和额定寿命

GB/T6391-2003/ISO281:1990

前言

本标准等同采用ISO281:1990((滚动轴承额定动载荷和额定寿命》，包括其修正案ISO281:

1990/Amd.1:2000和ISO281:1990/Amd.2:2000,

本标准代替GB/T6391-1995《滚动轴承额定动载荷和额定寿命》。

为了便于使用，本标准做了下列编辑性修改:

—“本国际标准”一词改为“本标准，’:

—删除了国际标准的目次和前言;

—用小数点“”代替作为小数点的逗号“，气

—将国际标准的修正案并人文本中，这种经改动的内容用垂直双线((1})标识在它们所涉及的条

款的页边空白处。

本标准与GB/T6391-1995相比，主要变化如下:

—对“范围”一章中的内容进行了调整(1995年版和本版的第1章及本版的引言)，并对第1章的

第1、第2段文字略微进行了修改(1995年版和本版第1章的第1、第2段);

—修改了符号b.的名称(1995年版和本版的第4章);

—增加了部分符号(见第4章用双线((11)标识的符号);

—修改了外球面轴承的b.值(1995年版和本版的表1);

—全面修改了“修正额定寿命”一章(1995年版和本版的第9章);

—增加了资料性附录“计算可靠度寿命修正系数a，的公式，’(见附录B),

本标准的附录A和附录B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(CSBTS/TC98)归口。

本标准起草单位:洛阳轴承研究所。

本标准主要起草人:李飞雪。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

—GB/T6391-1986,GB/T6391-19950

GB/T6391-2003/ISO281:1990

引言

对于每一特定应用场合所选用的轴承，若都通过大量的轴承试验来确定其是否适用，通常是不现实

的然而寿命(见3.1定义)是适用性的一种主要表现形式，因此可以认为，可靠的寿命计算可以恰当和

方便地替代试验本标准的目的是为寿命计算提供必要的依据。

鉴于目前的技术水平，本标准尚不能对特殊轴承性能和运转条件寿命修正系数的具体数值作出规

定因此，这些系数值应根据经验确定，通常应与轴承制造厂家商议。

对于由使用条件或内部结构造成滚动体与套圈滚道的接触区出现明显截断的轴承，根据本标准进

行计算则不能得到满意的结果。例如，有装填槽的沟型球轴承，当轴承在使用中承受载荷时，装填槽伸

人到球与沟道的接触区，其计算结果不进行修正是不适用的。

对于由使用条件，如倾斜、轴承座或轴变形、滚动体的离心力或其他高速效应、以及向心轴承中的预

载荷或过大的游隙，引起轴承中载荷非正常分布的轴承，根据本标准进行计算同样也得不到满意的结

果。一旦有理由确认出现这样的情况，用户应向制造厂家咨询当量载荷和寿命的推荐值和估算值

随着特殊轴承类型和材料的发展，或根据有关它们的新资料，本标准尚需不时地进行修订

关于本标准所列公式和系数推导的详细背景资料参见ISO/TR86460

GB/T6391-2003/ISO281:1990

滚动轴承额定动载荷和额定寿命

范围

本标准规定了滚动轴承基本额定动载荷的计算方法，它适用于尺寸范围符合有关国家标准规定、采

用当代常用高质量淬硬轴承钢，按良好的加工方法制造，且滚动接触表面的形状基本上为常规设计的滚

动轴承

本标准还规定了基本额定寿命的计算方法，该寿命是与9。%的可靠度、常用高质量材料和良好加

工质量以及常规运转条件相关的寿命此外，本标准还规定了考虑不同可靠度、特殊轴承性能和特定运

转条件，利用寿命修正系数计算修正额定寿命的方法。

本标准不适用于滚动体直接在轴或轴承座表面上运转的结构，除非该表面在各方面均与轴承套圈

(或垫圈)滚道相当方可替代。

本标准中的双列向心轴承和双向推力轴承，均假定为对称结构

有关各类轴承的其他限制条件，在相关条款中说明。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件.其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

1987,IDT)

GB/T4662-2003滚动轴承额定静载荷(ISO76:

GB/T6930-2002滚动轴承词汇(ISO5593:1997ID'1)

3定义

GB/T6930-2002确立的以及下列定义适用于本标准

3.1

寿命life

单个滚动轴承的寿命系指轴承的一个套圈(或垫圈)或滚动体材料上出现第一个疲劳扩展迹象之

前，轴承的一个套圈(或垫圈)相对另一个套圈(或垫圈)旋转的转数。

3.2

可靠度(属轴承寿命范畴)reliability

系指一组在相同条件下运转、近于相同的滚动轴承期望达到或超过规定寿命的百分率

单个滚动轴承的可靠度为该轴承达到或超过规定寿命的概率

3.3

基本额定寿命basicratinglife

对于单个滚动轴承或一组在相同条件下运转、近于相同的滚动轴承，其寿命是与90%的可靠度、当

代常用材料和加工质量以及常规运转条件相关的寿命

3.4

修正额定寿命adjustedratinglife

考虑所期望的可靠度水平、特殊的轴承性能和特定的运转条件，而对基本额定寿命进行修正所得到

的额定寿命。

GB/T6391-2003/ISO281:1990

3.5

径向基本额定动载荷basicdynamicradialloadrating

系指一套滚动轴承理论上所能承受的恒定的径向载荷。在该载荷作用下，轴承的基本额定寿命为

一百万转。

对于单列角接触轴承，该载荷系指引起轴承套圈相互间产生纯径向位移的载荷的径向分量。

3.6

轴向基本额定动载荷basicdynamicaxialloadrating

系指一套滚动轴承理论上所能承受的恒定的中心轴向载荷。在该载荷作用下，轴承的基本额定寿

命为一百万转。

3.7

径向当f动载荷dynamicequivalentradialload

系指一恒定的径向载荷，在该载荷作用下，滚动轴承具有与实际载荷条件下相同的寿命。

3.8

轴向当f动载荷dynamicequivalentaxialload

系指一恒定的中心轴向载荷，在该载荷作用下，滚动轴承具有与实际载荷条件下相同的寿命。

3.9

用于额定载荷计算的滚子直径rollerdiameterapplicableinthecalculationofloadratings

系指滚子中部的直径。

注:对于圆锥滚子，取滚子大端和小端理论尖角处直径的平均值.

对于非对称凸球面滚子，近似地取零载荷下滚子与无挡边滚道接触点处的直径。

3.10

用于额定载荷计算的滚子长度rollerlengthapplicableinthecalculationofloadratings

滚子与滚道在最短接触处的理论接触长度。

注:通常取滚子理论尖角之间的距离减去滚子倒角，或者取不包括磨削越程槽的滚道长度，择其小者。

3.11

公称接触角nominalcontactangle

垂直于轴承轴线的平面与通过轴承套圈向滚动体传递力的合力作用线之间的夹角。

3.12

球组节回直径pitchdiameterofaballset

包容轴承一列球的中心的圆的直径。

3.13

滚子组节圆直径pitchdiameterofarollerset

在轴承一列滚子的中部，贯穿滚子轴线的圆的直径。

3.14

常规运转条件conventionaloperatingconditions

可以假定这种运转条件为:轴承正确安装、无外来物侵人、充分润滑、按常规加载、工作温度不过高

或过低，以及不以特别高或特别低的速度运转。

4符号

C,—径向基本额定动载荷，N;

C—轴向基本额定动载荷，N;

GB/T6391-2003/1S0281:1990

Co,—径向基本额定静载荷"，N;

C..—轴向基本额定静载荷n，N;

Dw—球直径，mm;

D..—用于额定载荷计算的滚子直径，mm;

D_—球组或滚子组节圆直径，MM;

F,—轴承径向载荷一轴承实际载荷的径向分量,N;

F,—轴承轴向载荷=轴承实际载荷的轴向分量,N;

L,o—基本额定寿命，百万转;

L..-(1995年版的标准中定义的)修正额定寿命，百万转;

L,,—修正额定寿命，百万转;

L-—用于额定载荷计算的滚子长度，mm;

P,—径向当量动载荷，N;

P,—轴向当量动载荷，N;

X—径向动载荷系数;

y轴向动载荷系数;

Z—单列轴承中的球或滚子数;每列球或滚子数相同的多列轴承中的每列球或滚子数;

bm—当代常用高质量淬硬轴承钢和良好加工方法的额定系数，该值随轴承类型和设计不同而异

e—适用于不同X和Y系数值的F,/F,的极限值，韦布尔指数;

f—与轴承零件几何形状、制造精度及材料有关的系数;

fa—与轴承零件几何形状及应力水平有关的系数;,

i—轴承中球或滚子的列数;

a—轴承公称接触角，(’);

a-—根据9.4规定的系统方法所确定的寿命修正系数;

a,—可靠性寿命修正系数;

az.as.aa.as.a.—根据9.3和9.4.2，各种不同影响因素下相互关联的寿命修正系数;

n—失效概率，%;

s—可靠度(幸存概率)，%，在100--0范围内;

。勃度比=v/v,;

A—油膜参数，油膜厚度与综合表面粗糙度之比;

一工作温度下，润滑剂的实际戮度，mm'/s;

，、—为达到充分润滑，工作温度下所要求的豁度，mm'/s;

一用于疲劳判据的实际应力，MPa;

a.—用于疲劳判据的耐久应力极限，MPa

5向心球轴承

径向基本额定动载荷

径向接触和角接触球轴承的基本额定动载荷C为:

D镇25.4mm时C,=bm关(icosa)-Z...D.'“

Dw>25.4mm时C,=3.647b.f(icosa)o.vZ2iaDW,.4

b，值列于表1,关值列于表2。表中数值适用于内圈滚道沟曲率半径不大于。.52Dw、外圈滚道沟

曲率半径不大于。.53D，的径向接触和角接触沟型球轴承以及内圈滚道沟曲率半径不大于0.53D，的

1)其定义、计算方法和数值见GB/T4662-2003

GB/T6391-2003/ISO281:1990

调心球轴承。

采用更小的滚道曲率半径未必能提高轴承的承载能力，但采用大于上述值的沟曲率半径，则会降低

承载能力。

表1向心球轴承的6m值

轴承类型vm

径向接触和角接触沟型球轴承以及调心球轴承(有装填槽的轴承和外球面轴承除外)1.3

有装填槽的轴承1.1

外球面轴承1.3

5.1.1轴承组配

5.1.1.1两套相同的单列径向接触沟型球轴承并排安装在同一轴上，作为一个整体(成对安装)运转，

计算其径向基本额定载荷时，应按一套双列径向接触轴承来考虑。

5.1.1.2两套相同的单列角接触球轴承以“背对背”或“面对面”配置，并排安装在同一轴上，作为一个

整体(成对安装)运转，计算其径向基本额定载荷时，应按一套双列角接触轴承来考虑。

5.1.1.3两套或多套相同的单列角接触球轴承以“串联”配置，并排安装在同一轴上，作为一个整体(成

对安装或成组安装)运转，制造精度和安装精度均能保证载荷均匀分布，该轴承组的径向基本额定载荷

等于轴承套数的0.7次幂乘以一套单列轴承的径向基本额定载荷。

5.1.1.4如果由于某些技术上的原因，轴承组被视为若干套彼此可单独更换的单列轴承，则5.1.1.3

的规定不适用。

52径向当且动载荷

向心球轴承在恒定的径向和轴向载荷作用下的径向当量动载荷尸，为:

尸r=XF，斗yFa

X,Y值列人表3.

5.2.1轴承组配

5.2.1.1两套相同的单列角接触球轴承以“背对背”或“面对面”配置，并排安装在同一轴上，作为一个

整体(成对安装)运转，计算其径向当量载荷时，应按一套双列角接触轴承来考虑

5.2.1.2两套或多套相同的单列球轴承以“串联”配置，并排安装在同一轴上，作为一整体(成对安装或

成组安装)运转，计算其径向当量载荷时，采用单列轴承的X和Y值。“相对轴向载荷，’(见表3)按i=1

和一套轴承的F。和Co值确定(即使F和F。为计算整个轴承组当量载荷时用的总载荷)。

5.3基本额定寿命

5.3.1向心球轴承的基本额定寿命石。为:

C

L

一

一一只

C和P,的值按5.1和5.2计算。

该寿命公式也适用于5.1.1所述的两套或多套单列轴承组成的轴承组的寿命估算。此时，额定载

荷C,按整个轴承组计算，当量载荷P，按作用于该轴承组上的总载荷计算，所用的X和Y值按5.2.1.2

的规定.

GB/T6391-2003/ISO281:1990

表2向心球轴承的了。值

单列径向接触沟型

双列径向接单列和双列分离型单列径向接触

DD,球轴承、单列和双列触沟型球轴承调自‘球轴承球轴承(磁电机轴承)

角接触沟型球轴承

9.994

:_:{::_;:::12.4

003403

38.214.3

40048341.515.949l

05朽44.217.3621

06胡46.518.6

075148.419.9

80能5021.1玲

认90介或J气51.422.302

o15匀152.621

0.11别53.6:_:兜

0.125754.5

0.1355.2::_::::

0.14::_:55.727.7扎

刀尸0刁邓

.

0.1556.128.7

0.16甘眨杯0，56.529.7罗

5日27

.

0.1730.7

0.181阮口0刁::‘31.7绍

0.19六n056832.692

0.233.503

0.21:::34.431

0.2256535.223

0.23::_6536.1脸

0.24肠36.8

0.25乳37.5::_

0.26孔38.2肠

0.27:):38.8肠

0.2857.1::_{39.4肠

0.2956.665339.9盯

0.3565340.3盯

0.3155.342540.683

0.3254.685140.9朋

0.3353.951141.1朋

0.3453.240541.2

497

0.3552.441.3::_一

0.3651.748941.3440

0.3750948241.2407

0.38504474140.s

0.3949.246640.740.9

0.448.445.840440.9

的中间值，其f、值可由线性内插法求得

对于DD,,-_,-

GB/T6391-2003/ISO281:1990

表3向心球轴承的X和