【国家标准(GB)】 滑动轴承 轴承疲劳 第4部分：金属多层轴承材料轴瓦试验

ICS_21. 100.10
中华人民共和国国家标准
GB/T18325.4—2009/IS07905-4:1995滑动轴承
轴承疲劳
第4部分：金属多层轴承材料轴瓦试验Plain bearings—Bearing fatiguePart 4 : Test on half-bearings of a metallic multilayer bearing material（ISO7905-4：1995,IDT)
2009-05-26发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-12-01实施
中华人民共
国家标准
轴承疲劳
滑动轴承
第4部分：金属多层轴承材料轴瓦试验GB/T18325.4—2009/ISO7905-4:1995中国标准出版社出版发行
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2009年8月第一版2009年8月第一次印刷书号：155066·1-38253
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GB/T18325《滑动轴承轴承疲劳》由以下四部分组成：GB/T18325.4-—2009/ISO7905-4:1995-第1部分：流体动压润滑条件下试验机内和实际应用的滑动轴承疲劳强度；第2部分：金属轴承材料圆柱形试样试验；一第3部分：金属多层轴承材料平带试验；-第4部分：金属多层轴承材料轴瓦试验。本部分为GB/T18325的第4部分。本部分等同采用ISO7905-4：1995《滑动轴承第4部分：金属多层轴承材料轴瓦轴承疲劳
试验》。
本部分等同翻译ISO7905-4：1995。为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：“本国际标准”一词改为“本部分”；一用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”删除国际标准的前言。
本部分的附录A是规范性附录。
本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国滑动轴承标准化技术委员会归口。本部分负责起草单位：中机生产力促进中心。本部分参加起草单位：常州恒业轴瓦材料有限公司。本部分由全国滑动轴承标准化技术委员会秘书处负责解释。本部分为首次发布。
1范围
GB/T18325.4--2009/ISO7905-4:1995滑动轴承轴承疲劳
第4部分：金属多层轴承材料轴瓦试验GB/T18325的本部分规定了确定金属多层轴承材料轴瓦持久疲劳极限的方法。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T18325的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分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部分。
GB/T18325.3滑动轴承轴承疲劳第3部分：金属多层轴承材料平带试验（GB/T18325.3-2009,ISO7905-3:1995,IDT)
TB/T2984滑动轴承金属多层滑动轴承渗透无损检测（TB/T2984-2000，eqvISO4386-3：1992)
3试样
试样应为随时可以使用的轴瓦。通常，由于试验载荷条件，主应力位于轴瓦顶部。试验之前和过程中应尽量避免试样表面机械损伤或受到腐蚀。此试验方法的优点在于试样中存在着制造过程中伴随产生的残余应力。
4试验方法
试验原理见图1。试样应一端夹紧，另一端在削薄分界面偏心处通过径向施加力或者位移的方法而加载。载荷应在工作表面内衬层从压到拉波动。另外，可预先施加一个压缩或拉伸预应力，以便评估平均应力的相关性。试验设备宜置于装有润滑油的油箱中，润滑油温度波动在士2℃；或者是环境温度波动在+2℃的空气中试验。
GB/T18325.4-—2009/ISO7905-4:1995F=F+FAXsin(@Xt)
或=+Xsin(X)
1-—机架；
液压缸；
一连接轴；
密封圈；
试样容器；
一加热器；
7试验液体；
轴瓦；
铰链夹紧粱；
测压元件；
11--径向滚珠；
12—支点夹紧梁。
图1试验原理
GB/T18325.4—2009/IS07905-4:1995可通过装在瓦背顶部的应变片来测量弯曲应力。在已知钢背和衬层厚度以及弹性模量的情况下，就可计算出衬层内的应力。另外，夹紧端的径向力F可通过测力装置量，或者通过悬臂梁理论和按照附录A计算的衬层中应力值。径向力值与衬层及钢背的厚度有很大关系，试验后通过显微断面来确定衬层及钢背的厚度。试验频率应在50Hz～80Hz之间。应使用着色渗透法（见TB/T2984）或显微镜来进行裂纹检查。
振幅应由力(F)或者位移(s)来控制。探测较厚金属层中裂纹的发生，可根据应变的衰减确定失效的开始（见GB/T18325.3）。
5试验结果的评价和表征
持久极限应力应以与详细说明的轴承材料相对应的预定温度（士2℃)下的α-N表格曲线来表征。通常，a-N曲线测试在50X10°次应力循环时结束。持久极限应力可引用特定的应力循环次数，例如：3×10°，10×10°，25×10°或者50×10°。在疲劳试验中，试样在指定的疲劳次数下没有失效的，应在试验报告中注明。由于一般情况下试验结果的分散性以及疲劳极限的统计学性，建议试验结果以统计方法为基础来评价。
另一种持久极限应力表征方法可用应力柱状图来表示，画出应力幅对平均应力的关系曲线。金相检查可提供损伤机理、腐蚀侵袭和热扩散的详细证据。3
GB/T18325.4—2009/IS07905-4:1995A.1应力的计算
附录A
（规范性附录）
应力的计算
轴瓦系统在图A.1中用半径r，衬背厚度s描述，并和弹性模量E2.。=50X103MPa及名义应力amom有关。
F=(r+r)×0.5
m =6XFXi
5°=2×
si =-r
E:=E2/50×10
图A.1轴瓦系统
图A.2中给出了双层轴承中应力的计算方法和三层轴承镀覆层中应力的近似计算法。4
衬层表面
az.=1.8127-4.1812si+2.4186Xs;2a2.1=-0. 942 2 +4. 921 6Xsi -3. 906 9Xsiaz.2=0.152 5-1.154 4Xsi +1. 070 3Xs*2b2.。=1.55113.2821Xst+1.7309Xsbz.1=-1. 994 7+6.592 0Xsj-4.5933Xsibz.2m0.65932.2550Xsi+1.6647×si2A,=a2..+a21XE:+a2.2XE;2
B2b2.o+b2.1XE2+b2.2XE22
2=A2+B2×s
O2=o2 Xaram
镀双层中应力的近似计算：×E/E图A.2
2符号
符号及定义见表A.1。
GB/T18325.4—2009/SO7905-4:1995轴承背
a1.o =5. 386 6-5. 709 6Xsi +1. 176 5Xsi 2ai.=-7.1015+13.9625Xs-6.8190Xsi2a1.2 =2. 674 5-5. 795 5×si +3. 147 5Xsi2bi.o=-2.6739+5.7506Xsi+3.6978Xsibi.1=2.2096-6.6150Xsi+4.6682Xst*b1.2=-0.5900+1.9231Xs-1.428 6×si2A =ai. +a1.1 XE: +a1.2 XE22
B=b1.+b.XE2+b1.2XE22
=A+B×s
双层及三层轴瓦中应力值的计算表A.1符号及定义
轴瓦衬背应力系数
i=0,1,2时的轴瓦衬背外表的三个系数村层表面的应力系数
i=0,1,2时的衬层表面的三个系数轴瓦宽度
轴瓦衬背应力系数
i=0,1,2时的轴瓦衬背外表的三个系数衬层表面的应力系数
i=0，1,2时的轴瓦衬层表面的三个系数单位
GB/T18325.4--2009/IS07905-4:1995符号
给定的轴瓦数据如下：
b=30mm
E,=210×103MPa
E2=69×103MPa
E=22×103MPa
F=100N
rz=49.10 mm
r3 =48.52 mm
r=51.50 mm
表A.1（续）
弹性模量
无量纲弹性模量，E=E./E2.0
钢背弹性模量，E=210×10%
衬层弹性模量，E2.0=50×103
图A.2中的弹性模量
镀覆层的弹性模量
径向力
衬背和衬层间界面处的半径
工作表面的半径（镀覆层厚度可忽略不计）轴瓦钢背的外圆半径
轴瓦总厚度
无量纲轴瓦总厚度，参见图A.1
钢背厚度
无量纲的钢背厚度，参见图A.1
无量纲应力，0=0/0am
持久极限应力
名义应力
轴瓦衬背外表处的应力
轴瓦衬背外表处的无量纲应力
衬层表面处的应力
衬层表面处的无量纲应力
镀覆层内的应力
镀覆层内的无量纲应力
假设因为镀覆层（PbSn11)厚度相对较薄（0.02mm），因而不会影响其他层的应力。6
A.3.1计算相对尺寸
计算公式参见图A.1。
A.3.2计算名义应力
计算公式参见图A.1。
nom=111.1MPa
A.3.3计算或读取系数a和b
参见图A.2。
工作表面：
a2.0=0.016
b2. =0.033
衬背：
al.=1.572
b1,0=-0.440
a2.1=0.495
b2.10.339
a1,1-0.296
b1.,1=—0. 095
A.3.4计算或读取系数A和B
工作表面：
衬背：
Bl=-0.506
A.3.5计算无量纲应力
工作表面：2=0.556
衬背=1.227
A.3.6计算实际应力
工作表面：0,=61.8MPa
衬背：,=136.3MPa
A.3.7镀层中应力的近似计算
g=136.3MPa
a2,2=—0.086
bz.2—0. 079
a1.2-0.049
b1.20.034
GB/T 18325.4-2009/1SO7905-4:1995
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