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滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體的優(yōu)化
  發(fā)布時(shí)間:2018年12月10日 點(diǎn)擊數(shù):

  滾動(dòng)軸承是由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保持架這4大部分組成。正是因?yàn)樵谳S承套圈之間裝有“滾動(dòng)體”,可以使軸承實(shí)現(xiàn)“滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)”。

  從這一本質(zhì)意義上講,滾動(dòng)體是滾動(dòng)軸承得以存在的先決條件。采用滾動(dòng)體,其最原始的出發(fā)點(diǎn)是替代滑動(dòng)軸承,以大大減低摩擦,使運(yùn)轉(zhuǎn)更輕便靈活。

  如果說(shuō),滾動(dòng)體個(gè)數(shù)和大小是由軸承設(shè)計(jì)來(lái)確定,屬于可選擇的話,那么對(duì)于滾動(dòng)體本身,在載荷能力和使用壽命等方面,除了要完全符合規(guī)定的材料、制造等質(zhì)量要求外,一般還需要滿足以下一些專門的技術(shù)要求: 

  1、提高表面硬度。滾動(dòng)體和套圈滾道一樣,一般常規(guī)淬回火后必須達(dá)到58 HRC以上的表面硬度,才能保證軸承的基本額定載荷能力。其中,滾動(dòng)體和套圈滾道之間的硬度匹配,對(duì)軸承壽命有很大影響。試驗(yàn)表明,滾動(dòng)體的表面硬度高于滾道表面硬度1~2 HRC時(shí),軸承壽命更長(zhǎng)。這是由于滾動(dòng)體精度通常都比滾道精度高,若表面硬度也較高,則在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,可以對(duì)滾道進(jìn)行“精密冷輾擴(kuò)”,使?jié)L道精度得到改善并在表層形成壓應(yīng)力,有利于軸承疲勞壽命的提高。另外,同時(shí)提高滾動(dòng)體和滾道的表面硬度,還可以大幅提高軸承的抗污染壽命。因此,滾動(dòng)體在要求的表面硬度范圍內(nèi),一般應(yīng)盡量靠近中、上限水平進(jìn)行熱處理工藝控制。 

  2、表面強(qiáng)化處理。表面強(qiáng)化處理又稱加壓,就是在滾動(dòng)體材料的彈、塑性變形范圍內(nèi),對(duì)滾動(dòng)體表面進(jìn)行類似于高壓噴丸硬化處理,使表面硬度提高且在表層形成均勻分布的壓應(yīng)力,進(jìn)一步提高軸承壽命。表面強(qiáng)化后對(duì)硬度的一般要求是:表面硬度提高l~3 HRC;同一滾動(dòng)體的硬度落差不應(yīng)超過(guò)0.5 HRC;滾動(dòng)體與滾動(dòng)體之間的硬度最大值之差不應(yīng)超過(guò)l HRC。對(duì)表層壓應(yīng)力的原則要求是:分布均勻且由表面向內(nèi)應(yīng)符合一定的梯度分布。 

  3、對(duì)滾子進(jìn)行凸度修形。在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,滾動(dòng)體與套圈滾道的滾動(dòng)接觸次數(shù)僅次于旋轉(zhuǎn)套圈,因此,其接觸疲勞失效概率較高是必然現(xiàn)象。在軸承載荷和滾動(dòng)接觸次數(shù)不變的條件下,降低接觸應(yīng)力尤其是應(yīng)力集中現(xiàn)象是減小疲勞失效概率的有效措施之一。因此,對(duì)于容易在端面產(chǎn)生應(yīng)力集中的線接觸的直素線滾子(圓柱,滾針),必須進(jìn)行凸度修形。在圓弧、圓弧修正線、對(duì)數(shù)曲線等各種凸度形狀中,對(duì)數(shù)曲線凸度被認(rèn)為是最好的,可以實(shí)現(xiàn)接觸應(yīng)力均勻分布并對(duì)應(yīng)力集中不敏感,因此,應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)曲線凸度修形。在現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中,滾子軸承的額定動(dòng)載荷計(jì)算系數(shù)是按照滾子具有凸度修形、可保證接觸應(yīng)力均勻分布來(lái)給定的。據(jù)此明確說(shuō)明,滾子有凸度是常規(guī)要求,直素線反而屬于特例情況,即軸承用滾子必須有凸度。另外,對(duì)于圓錐滾子球基面以及一些圓柱滾子兩端面,由于需要作為與套圈擋邊形成滑動(dòng)接觸工作面,故也要求必須具有一定的形狀(如球面),以防軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生燒傷失效。 

來(lái)源: 軋鋼之家