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08

2019-04

圆柱滚子轴承外圈滚道剥落原因研究

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  滚动轴承在某些使用条件下,常常会因为内在或外在因素的影响,没有达到其计算寿命而发生早期损伤。分析滚动轴承发生早期损伤的情况,其中轴承外圈滚道剥落是重要因素之一。本文在研究以往试验结果的基础上,对圆柱滚子轴承外圈滚道的剥落原因进行了分析,并提出了相应的改进措施。
  2 以往试验结果分析
  1、宏观分析:对发生滚道剥落的轴承外圈进行外观检查,其剥落区大都分布在滚道的一边,在剥落区内,所有滚柱的圆柱面上分布着许多受热氧化变色为深棕色条带,在与滚道剥落处相对应的滚柱一侧,氧化变色较为严重,表面还有许多压痕,滚柱一侧端面磨损擦伤,另一侧端面在靠近外径处有轻度的受氧化变色环,呈浅棕色。
  2、化学成份分析:对轴承外圈的化学成份进行分析。
  3、硬度测定:硬度(HRC)测定结果。
  套圈位置外套端面(打字面)端面(非打字面)外径内径(滚道面)硬度值61.8,62.8,62.362,62,6260,60.4,60.460.2,60.2,60.1
  4、材料质量分析:非金属夹杂物(级)显微组织(级)氧化物硫化物点状变形硫化物带碳化物液析网状碳化物1.52.001.501.5
  目前,国外轴承材料大都采用了真空脱氧钢,含氧量规定在15ppm以下,而我国只有个别钢厂才能达到这个要求,其它大部分钢厂都不具备条件,造成滚子材料组织大于4级,裂纹较多。
  在材料质量分析中,非金属夹杂物和显微组织采用YJZ84标准进行比较分析,套圈中硫化物杂质级别超标。对剥落外圈进行检测,在剥离源处,距源0.5mm~1mm纵向磨制金相试样,观察到在距剥离表面0.36mm-0.49mm范围内,存在着链状脆性夹杂物,这些夹杂物处还有微细震纹。在同一金相试样上,稍离源处,距剥离表面约0.8mm处也存在着链状脆性夹杂物。沿着剥离源纵向磨制金相试样,在源处及其附近,同样观察到链状脆性夹杂物。在距剥离表面0.3mm处的夹杂物间有微小裂纹,在距剥离表面0.68mm处也存在着长约0.56mm的链状脆性夹杂物。
  以上情况说明,在外套滚道表层存在着较多链状脆性夹杂物,有些已超过YJZ84标准上规定的合格级别。
  对于外圈的金相组织,在剥离源处剥离表面下的组织为细小结晶马氏体 细针马氏体 细小粒状碳化物带状分布 残余奥氏体 少量点、针状屈氏体。在剥离处边缘,滚道表面虽未剥落,但在表面下已有平行的裂纹,滚道表层的组织为细小结晶马氏体 细针马氏体 细小粒状碳化物 残余奥氏体 少量点、针状屈氏体。随着向内部深入,非马氏体组织有所增加,但在离表面3mm处,非马氏体组织超出了规定的合格级别。
  5、套圈热处理质量分析按轴承零件热处理质量检查标准检查,其外圈淬、回火组织。距表面深度/mm表层1.02.03.0组织级别/级6<7<99
  从宏观组织看,剥落偏在滚道一边,这主要是轴承在使用过程中受力方向偏,使滚柱与滚道不均匀接触,轴承滚道有限区域内产生过载负荷,造成轴承外圈滚道早期疲劳剥落。因此,滚动轴承在安装过程中,应避免内外套倾斜,使滚柱在滚道上均匀接触,避免局部过载现象,同时在轴承的使用过程中,应尽量避免轴承倾斜工作。另外,产生力偏的原因还与轴承箱及轴的强度有关,由于支承箱体或轴的强度差或零件之间的配合不合理,刚性不够,造成了轴对外套的倾斜,这样应力不是分布在强固的圆柱湿式机械加工系统市场前景广阔有关专家指出,湿式机械加工排屑及冷却液净化系统,在国内刚开始起步,大多数机加工企业对其还缺乏了解。如能推广应用该系统,将会产生显著的经济与社会效益,市场前景十分广阔。据了解,湿式机械加工系统在国外工业发达国家已被普遍采用,妥善地解决了金属切削加工过程中的一系列问题,促进了生产的发展。而在国内,目前普遍采用单机冷却润滑,仅在少数技术比较先进的工厂采用了集中冷却润滑系统。根据国家规划,到2010年,我国汽车年产量要达600万辆,需要对大型发动机厂进行技术改造。为此,在一些大批量生产的机械加工工厂和轴承、摩托车、拖拉机等行业推广应用湿式机械加工系统是非常必要的。它能促进我国的机械产品更多、更快地打入国际市场,为国家创收外汇,同时减少对这类设备的进口。机械工程师第5期要目预告现代模具技术综杜志俊述程换新冯华伟汤小辉仲高艳刘峰董兆林任玉波丛娟白成志洪亮张幼昕李军韩成贺压力容器结构大型化的发展趋势车床尾座自动进给钻镗轴孔短直刃可转位刮削滚刀C616车床的数控改装用数控车床加工石油油管螺纹利用AutoCAD绘制零部件目录成组技术在CAD中的应用机车车轴磨削在线测量系统的研制简易汽车制动鼓镗削机的设计与制造提高聚四氟乙烯零件结构强度的设计措施滚压及其应用三例一种管道过滤器的改进设计改进密封装置解决油缸漏油滚子轴承的外滚道的整个宽度上,而是集中在一边,形成点接触,所以造成一边剥落。因此,在设计时应保证轴承箱和轴具有足够的强度,并使各零件之间的配合合理,保证其刚度。

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