軸承額定負荷與壽命 4.1 軸承的壽命
軸承即使在正常的條件下使用，軸承套圈與滾動體的滾動面因重復承受壓縮應力，由於材料的疲勞引起剝脫(Flaking)， 以致無法使用。所謂軸承壽命，是指正滾道面及滾動面發生剝脫為止的總回轉數。
此外，燒熔、磨損、龜裂、卡死、生銹等現象雖會使軸承不能使用，但這些現象僅稱之為軸承故障，與壽命定義是有區別的。軸承的選擇錯誤、安裝不良、潤滑不當及密封不良都是造成這些現象的原因，把這些原因消除掉即可避免軸承的故障。
4.2 基本額定壽命與基本額定動負荷
即使將一批同樣軸承以同樣的條件下運轉，壽命也會有相當的差異，這是因為材料疲勞本身就是有差異性所致。因此關於軸承壽命，以統計上考量材料疲勞的差異性，采用下述定義的基本額定壽命。
所謂基本額定壽命： 即是一批相同的軸承以同一條件進行運轉時， 其中90%的軸承(信賴度90%)不會發生滾動疲勞而剝脫的總回轉數。若以某固定轉速運轉時，則以總回轉時間表示。
所謂基本額定動負荷，即是指滾動軸承的負荷能力，也就是說在這種負荷條件下，可以使軸承達到100萬轉的基本額定壽命。在尺寸表中，TPl采用標準材料及制造方法所生產軸承的基本額定動負荷。特別材料及制造方法所生產的軸承基本額定負荷請洽TPl。
基本額定壽命、基本額定動負荷以及軸承負荷之間有如下式(4－1)的關系，對球軸承而言在此，
P=3...........球軸承
P=10/3...............滾子軸承
L10：基本額定壽命 106轉
Cr:基本動額定負荷 N或kgf
p:基本動當量負荷 N或kgf
又，基本額定壽命以回轉時間表示時，用式(4-2)表示：
L10h=50Fhp.................(4-2)
回轉數n和速度系數的關系以及基本額定壽命L10h和壽命系數的關系如圖4-1所示。
4.3 使用機械與必要壽命
在選擇軸承時，一定要設定其使用條件的軸承必要壽命。必要壽命，主要是依使用機械的耐久期間和運轉時的信賴度來設定。一般可作參考的必要壽命如表4-1所示。在決定軸承尺寸時，軸承疲勞壽命是一個重要基準，但除了壽命以外，軸及外殼(座)的強度及剛性也是必須予以考慮。
4.4 當量負荷
(1)動當量徑向負荷
徑向負荷和軸向負荷同時作用于軸承時， 能給予相同壽命而作用於軸承中心的假想負荷稱為動當量負荷。
向心軸承以純徑向負荷，故稱為動當量徑向負荷。
動當量徑向負荷可由式(4-6)得。
Pr=XFr+YFa.....................(4-6)
在此，
Pr:動當量徑向負荷 N或kgf
Fr:徑向負荷 N或kgf
Fa:軸向負荷 N或kgf
X:徑向負荷系數
Y:軸向負荷系數
X,Y的值各別記載於尺寸表中
一般來說，動當量徑向負荷為所使用軸承基本徑向額定動負荷的6%以下稱輕負荷，6%以上至12%者稱為普通負荷，12%以上者稱為重負荷。
(2)靜當量徑向負荷
軸承同時承受徑向負荷與軸向負荷時，滾動體與滾道的接觸部中央承受最大負荷而形成永久變形量，能使該軸承發生相等永久變形量的假想單一負荷稱為靜當量負荷。在向心軸承以純徑向負荷，故稱為靜當量徑向負荷。
向心軸承的靜當量徑向負荷采用式(4-7)及式(4-8)中求出值中的較大者。
P or=XoFr+YoFa................................(4-7)
P or=Fr.............................................(4-8)
在此，
P or：靜當量徑向負荷 N或kgf
Fr： 徑向負荷 N或kgf
Fa： 軸向負荷 N或kgf
Xo 徑向負荷系數
Yo： 軸向負荷系數
Xo,Yo的值各別記載於尺寸表中
4.5 軸承的負荷分配
軸系可視為由軸承支援著的靜定梁來考慮作用於軸系的負荷分配於軸承。
例如，在圖4-2所示的軸，作用於軸承的徑向負荷由式(7·10)及(7·11)來表示。若
F rA：作用於軸承A的徑向負荷N或kgf
FrB：作用於軸承B的徑向負荷N或kgf
FI,FII：：作用於軸的徑向負荷N或gf
(例1) 深溝球軸承6207，以轉速n=650rpm，并承受徑向負荷Fr=2.8 kN{286kgf}時，試求其軸承壽命?多少?
(解) 動當量徑向負荷Pr依式(4-6)得
Pr=Fr=2.8kN或286kgf
6207的基本動額定負荷Cr為25.7kN或2620kgf，回轉數n=650rpm的球軸承的速度系數Fn，依圖4-1可得Fn＝0.37，因此壽命系數Fn依式得：
因此，此Fn值的軸承壽命L10h，依圖4-1得約為20000小時。
(例2) 在例1加上軸向負荷Fa=1.6k或kgf作用時，軸承壽命L10h為多少?
(解) 為了計算動當量徑向負荷Pr得先求徑向負荷系數X和軸向負荷系數Y。因為軸承6207的基本額定靜負荷Cor為5.3kN或1560kgf,因此
Fa/Cor=1.6/15.3=0.10
e=0.29
又，由作用的徑向負荷、軸向負荷，可得：
Fa/Fr=1.6/2.8=0.57>e=0.29
其次把當量徑向負荷依式(4-6)求之可得：
Pr=XFr+YFa=0.56*2.8+1.48*1.6
＝3.94kN或420kgf
再依圖4-1和式4-3求壽命系數Fh,即得
因此，此Fh值的軸承壽命L10h，，依圖4-1得為7000小時。
