關于軸承壽命的理論
對于所有會使用到軸承的工程師來說，軸承壽命是個繞不過去的坎。無論是軸承的選型，設備的初步校核計算，還是軸承的失效分析，大家或多或少的都會想到要去計算或者校核軸承壽命。
在軸承選型階段，軸承壽命計算顯的更加重要。因為不僅涉及到選的軸承是否正確，還有軸承在設備中是否能達到預期的使用時間。在做軸承選型的壽命計算之前，大家得知道到底什么是軸承壽命。而且昌暉儀表相信很多熟悉軸承的工程師每天都會聽到很多跟軸承壽命相關的名詞，例如，軸承壽命，軸承的額定壽命，軸承的疲勞壽命，還有高級疲勞壽命，使用壽命，這些名詞的背后都代表了什么意思，這些壽命之間有什么關系，為什么壽命被表示成L10，那些公式里林林總總的系數都是什么意思？
軸承壽命，說起來是個很簡單的概念，但是涉及到應用，牽扯的東西方方面面。所以，這個話題的內容比較多，昌暉儀表會準備一系列文章一一跟大家討論。
1、什么是軸承壽命
20世紀40年代，人們已經認識到，運轉中的滾動軸承，如果潤滑良好，運行環境干凈無雜質，沒有潮氣和腐蝕，并且載荷適中，那么軸承損壞的原因只有一個，即材料的疲勞。過去大家一直認為，由于存在滾動接觸表面的疲勞概率，任何旋轉軸承(包括滾動，滑動，以及其他設計的軸承)都不可能無限運轉。因為軸承中的應力是循環作用在接觸表面，相比較其他的工程結構來說，這種應力要大得多。同時，在其他的工程結構中，鋼材(或者金屬材料)具有一個代表動態應力水平的耐久極限，如果動態應力不超過這一水平，結構就不會發生疲勞破壞。
滾動接觸疲勞表現為：金屬顆粒從滾道(或者滾動體)表面剝落的過程。對于潤滑很好的軸承，以及制作工藝(尺寸精度，尺寸一致性，表面精度等等)較好的軸承，裂紋(剝落)最先開始于表面下(很多老一輩的工程師也稱作次表面)，然后向上延伸到表面，最后在接觸面(也叫做承載面)形成點狀，或者較大面積的材料剝落。
早期的軸承專家認為，導致表面下裂紋或者剝落發生的罪魁是最大正交剪應力，而這個剪應力位于表面下幾個微米的深度。
上述的三個段落的內容，從真正意義上解釋了什么是軸承疲勞壽命。
多說兩句：當然，目前為止也并不是所有的軸承研究者都同意最大正交剪應力是導致軸承失效的關鍵性應力。馮·米塞斯曾經提過一個形變能理論，這個理論的內容是有一個近似于兩倍最大正交剪切應力幅值的等效應力才是導致軸承失效的最終原因，而且這個等效應力出現的位置比最大正交剪應力還深50%。當然，有各種各樣的理論，或者研究，都是為了找到最終的原因，但是大家只要理解原理就好，這些內容知道就好，不要太深入的了解。
總結一下上面的文字，最終就是兩個結論：軸承的疲勞跟材料有關；軸承的疲勞是應力導致的結果。
2、軸承壽命的表征
昌暉儀表相信大家都有一個感覺，軸承出現問題，即失效的時間似乎都遠遠早于軸承計算出來的壽命，原因是什么？這里昌暉儀表就可以跟大家一起探討一下上述那些關于軸承疲勞的名詞都是怎么回事了。
軸承壽命是個統計學的概念
即便工程師從應力的角度去計算軸承的壽命，也不可能真正算出某個軸承的唯一壽命到底是多少，因為從壽命理論的角度來做的分析都是大概率的或者說絕大多數軸承出現問題的概率。
L10本來的意思就是，當90%的軸承達到這個計算結果，就叫做軸承在這個應用下(或載荷下)的壽命。(請注意這里，昌暉儀表沒有用疲勞壽命這個詞，為什么，以后再說。)所以，即便大家看到的軸承失效都是軸承旋轉到了發生金屬材料的疲勞，也有10%概率的軸承的壽命會低于計算壽命。
影響軸承壽命的其他因素
在開篇昌暉儀表就提到，軸承損壞的原因，除了金屬材料的疲勞以外，需要“潤滑良好，運行環境干凈無雜質，沒有潮氣和腐蝕，并且載荷適中”。
從另一個角度說，大家所看到的軸承損壞，絕大部分的原因都不是疲勞，而是潤滑不良，雜質入侵，安裝損傷，水分侵蝕，其他腐蝕，過電流，載荷不穩定，振動，甚至加工損傷，儲存不良，密封泄漏，軸承室磨損，軸尺寸偏差，等等各種各樣的原因。
而上述的這些因素，在早期，并且單純的軸承疲勞壽命校核里工程師是沒有考慮到的。
但是隨著現代軸承理論的發展，在前輩理論的基礎之上，工程師慢慢的把上述比較重要的影響因素通過一些手段引入到了軸承壽命的校核中。使得大家越來越接近軸承真實的使用壽命，開始有了：額定壽命的概念，以及疲勞壽命，高級疲勞壽命，使用壽命等等不同的說法。
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