轴承质量的主要决定因素原创干货

轴承质量决定因素

材质:一般轴承采用轴承钢GCr15,材质的纯度会直接影响轴承产品质量;热处理:轴承内外圈需要淬火、退火等热处理工艺,保证轴承工作部分具备合适的硬度及韧性;滚道工艺:滚道加工工艺,不同的滚道加工工艺决定了轴承的极限转速及使用寿命;轴承套圈的沟曲率是轴承结构的重要参数,它将直接影响轴承的游隙、接触角、振动、噪声、摩擦力矩、旋转灵活,并且直接影响轴承的寿命。沟曲率系数的选取:沟曲率公式:ρ=r/D其中r是沟道半径,D指的是球的直径。轴承应用广泛,使用条件各异,因此其结构参数的选择应根据使用条件不同而定。由实验和国外报道表明可分以下三方面:1、精密机床主轴轴承的考核指标是精度、振动和噪声,因此对此类球轴承,应选择内、外圈沟曲率的较小相关系数(ρ2/ρ1);2、仪器仪表、陀螺马达轴承除精度要求外,还要求摩擦力矩小,灵敏度高。因此,其外圈沟曲率ρ1应放大,以改善其润滑条件,但内圈沟曲率ρ2仍以较小为宜;3、对承受较大负荷和较高转速的大电机与主机轴承,在沟曲串选取时,ρ2以较小为宜,而ρ1应适当放大,最好使内、外圈所受应力相当,则寿命最好;若对灵敏度也有要求,ρ1还可加大些。目前世界各先进工业国家,对深沟球轴承的沟曲率相关系数ρ2/ρ1参数的选取报道已很多,如日本的长岗一三对沟曲率作了很多试验,得出的结论是ρ1/ρ2=0./0.(轴承),NSKDU则以0./0.较好。为此,我们曾对轴承进行试验,计有5种沟曲率,25个规格共套轴承。取其中八个组的轴承进行了优化试验,并对受力性能较差的一组进行了验证,最后从中得出了三种规格轴承性能较为理想,即对轴承精度要求较高的可选用0./0.沟曲率系数的轴承;高速轻载摩擦力矩低的可选用0./0.沟曲率系数的轴承;而0./0.可适中选用。八组沟曲率数据统计结果

沟曲率实验数据

试验结果分析

在表的八组中,0./0.组计算应力最小,亦即两物体密合面最好,按理应该属于最佳。但其实不然,道理是忽略了润滑条件这个重要因素。众所周知,沟曲率系数越小,钢球与沟道之间的吻合面越紧密,润滑油越不容易进入接触区。润滑条件的恶化,必然导致摩擦力矩的增大,旋转不灵活,产生较大滑动,从而造成轴承疲劳寿命降低。因此适当增大外圈沟曲率,改善轴承的润滑,就可提高轴承零件的疲劳寿命。又从球轴承的摩擦磨损部位可看出:①沟曲率越小,沟道与钢球接触弧越短,滑动范围就越少;②钢球与沟道间存在着滚动和滑动;③保持架引导面与套圈引导面存在着滑动运动;④钢球和沟道间的滚动接触区内,在赫兹接触椭圆面内,产生着差动滑动。根据以上分析,我们选定沟曲率时,参考国外有关沟曲率的分组情况,并考虑到我国目前实际情况,最后选定ρ1、ρ2分别为0.、0.、0.、0.、0.五种沟曲率,相互匹配为25种沟曲率系数。试验结果表明,在25种内、外圈沟曲率匹配中,以0./0.、0./0.和0./0.三种匹配时,轴承性能较好,见表,至于选哪种沟曲率系数最佳,则应由轴承工作条件来定。滚动体:G10级别以上钢球,不同的滚动体决定轴承的运转顺畅程度,好马需要配好鞍;滚动体经过常规淬回火之后,表面硬度要达到58HRC以上,这样才可以保障滚动轴承满足基本额定载荷能力。滚动体和套圈滚道的硬度匹配性直接影响到轴承寿命。如果滚动体表面硬度在滚动表面硬度以上,那么滚动轴承具有更长的寿命。这是因为滚道工体具有更高的精度,如果表面硬度较高,在滚动轴承运行阶段,可以对于滚道实施精密冷辗扩,进一步改善滚道精度,并且在表层形成压应力,从而提高滚动轴承的疲劳寿命。通过提高滚动体和和滚道的表面硬度,可以使轴承的抗污染寿命因此提高。因此控制滚动体表面硬度,通常需要利用热处理工艺控制措施。

轴承钢球等级分类

一般钢球分为G3、G5、G10、G16、G20、G、G等。假如一颗钢球的级别是G10,其意味着钢球的直径变动量在0.25μm,圆度是0.25μm,粗糙度是0.25μm,公差范围在+/-9μm。由此可知,一个钢球达到G10级,证明钢球的各项参数均符合G10所包含的范围。表面强化处理指的是高压喷丸硬化处理钢球表面,因此提高表面硬度,在表层形成压应力,使滚动轴承寿命因此提高。实施表面强化之后,一方面需要提高表面硬度,另一方面需要控制表面硬度,此外需要严格钢球之间的硬度最大值。要求表层压应力分布的均匀性,同时表面向内要呈现出梯度分布模式。滚动体的数量和大小直接关系到轴承的固有振动和噪声。滚动体表面形状和表面质量直接影响到轴承振动和噪声。滚动体表面波纹度和粗糙度直接关系到滚动轴承振动好噪声,如果轴承产生异常声,说明滚动体表面出现划伤和磕碰伤。

为了保障轴承振动和噪音,需要严格控制滚动体圆度和波纹度等。此外需要控制滚动体的单体振动。开展表面强化处理,使表面硬度因此提高,避免发生划伤和磕碰等问题。此外需要严格控制滚动体批直径变动量在最小限度范围内。

滚动体的主要指标

润滑:油脂是轴承的润滑部分,具有使轴承运转更顺畅的作用,不同的品牌及不同工况要求的油脂可以大大延长轴承的使用寿命;加工精度:精度不同设备需要不同精度的轴承,精度分为p0<p6<p5<p4<sp<p2等几个级别。一般主轴承精度要求P5以上等级。检测轴承等级指标:振动值V(V3>V2>V1)、噪音值Z(Z3>Z2>Z1)以上个点都是决定产品质量、使用寿命及成本的主要因素。

轴承解决方案

内容为百家号账号:轴承解决方案创作,并版权所有!




转载请注明:http://www.ofmdc.com/wadzz/16587.html

 


当前时间: