龍力虎
(廣州廣鋼集團工程建設(shè)有限公司,廣東廣州 510300)
摘 要:隨著社會的不斷發(fā)展,工業(yè)上的機械化也在不斷的進步。特別是近幾十年,科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,更帶動了工業(yè)上的迅速發(fā)展。在現(xiàn)代化的機電行業(yè)中,軸承這個基礎(chǔ)工件的應(yīng)用Z為廣泛。不管是Z普通的機械設(shè)備,還是高端的機電領(lǐng)域,軸承都是不可或缺的基礎(chǔ)工件。所以,在機械化建設(shè)的現(xiàn)代,能夠確保軸承的正常工作是非常重要的,一定要保證軸承的設(shè)計能跟上機械化事業(yè)的進程。
關(guān)鍵詞:軸承失效;失效原因;案例分析
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域也取得了飛躍式的進步。在現(xiàn)代化的機械行業(yè)中,軸承的應(yīng)用Z廣泛,從Z普通的設(shè)備到高端的機電領(lǐng)域,都離不開軸承的支持,所以軸承能在各種不同的環(huán)境中保證正常的工作是相關(guān)的技術(shù)人員熱切關(guān)注的問題之一。為了跟上時代的進步,工業(yè)領(lǐng)域也在不斷的發(fā)展、進步,軸承的應(yīng)用技術(shù)也取得了相應(yīng)的發(fā)展。目前,國內(nèi)的機械化生產(chǎn)中引進一些新型的軸承設(shè)計,推動了機械工程的發(fā)展,但同時,這些新型的軸承依然存在一些問題,比如軸承的早期失效。
1 軸承早期失效的主要原因及其形式
1.1軸承與其他工件之間的接觸疲勞會造成軸承的早期失效。軸承的這種接觸疲勞主要發(fā)生在軸承的表面。接觸疲勞經(jīng)常伴隨著裂紋的產(chǎn)生,這種早期失效通常先從表面的Z大切應(yīng)力的地方開始,然后向其他部位擴展,造成整個表面的脫落,加速了軸承的早期失效。
1.2各個工件之間的摩擦力會造成軸承的早期失效。機械的運作會導(dǎo)致工件之間的磨損逐漸加劇,逐個損壞軸承的零件,Z終會導(dǎo)致軸承失去尺寸上的精度,工件之間的磨損也會影響到工件形狀的變化,失去工作中的精確度,影響工作的效果。這種因為磨損造成軸承的早期失效是Z普遍的失效方式之一,從形式上來看,這種方式主要分為磨粒磨損造成的失效和粘著磨損引起的軸承早期失效。
1.3由于工件本身的缺陷以及載重過大造成軸承的斷裂而引起的軸承早期失效。如果機器出現(xiàn)突發(fā)狀況或者安裝、使用不當(dāng)?shù)鹊榷紩斐晒ぜ娜毕輸嗔?,所以在以后的工作、設(shè)計中,一定要注意加強軸承的質(zhì)量控制。到目前為止,軸承的早期失效大部分都是由負載過大造成的。
1.4軸承在工作的時候,通常會因為外界因素的影響,使得原本的結(jié)構(gòu)、形狀、各部分之間的空隙等等都會發(fā)生改變,降低工件工作時的精度,從而引起軸承工件的早期失效。外界因素中,能夠影響軸承早期失效的外界因素主要有負載過大、溫度、安裝不合適等等,影響早期失效的內(nèi)在因素主要有:剩下的應(yīng)力一直都處于不穩(wěn)定的狀態(tài),通過影響軸承工件之間的空隙,引起軸承的早期失效。
在軸承的早期失效中主要有以下幾點失效模式:
(1)由于軸承的安裝不規(guī)范,或者是工作過程中出現(xiàn)的突發(fā)狀況而造成的溝道的單側(cè)處工件的剝落,引起軸承的早期失效。(2)如果軸承的外殼的半徑過大,那么軸承會在負載物的作用下,內(nèi)圈和外圈都會發(fā)生不同程度上的表層脫落,從而造成軸承的早期失效。(3)如果軸承工件是在傾斜的狀態(tài)下工作,一旦工件的傾斜角超過一定的限制條件,就會導(dǎo)致軸承工件表層的脫落,加劇軸承的早期失效。(4)軸承早期失效模式還有一種很少見的套圈斷裂導(dǎo)致軸承的失效,這種情況的發(fā)生主要是因為突發(fā)性的超載。套圈斷裂這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有很多,比如材料自身的缺陷、鍛造過程出現(xiàn)的誤差、加工過程中造成的工件斷裂、主機安裝不當(dāng)、溫度等等。(5)保持架的斷裂也會造成軸承的早期失效,這種現(xiàn)象的發(fā)生很偶然,而且屬于非正常模式。它的形成原因也很復(fù)雜,比如:支架的安裝不當(dāng)、負載過大、軸承在運作過程中潤滑不良、外界因素的干擾等等。
軸承工件的早期失效對工業(yè)的施工產(chǎn)生很大的影響,只有找到影響軸承早期失效的原因,從根本上采取預(yù)防軸承的早期失效才能發(fā)揮到很好的作用。
2 影響軸承早期失效的因素以及預(yù)防措施
軸承是機械化工業(yè)中不可或缺的工件之一,而且軸承也特別容易損壞。軸承根據(jù)使用方式的不同主要分為滑動軸承、滾動軸承兩大類。影響軸承工件失效的因素有很多,只用采取正確、科學(xué)的防護措施,才能更好的預(yù)防軸承早期失效的發(fā)生。
2.1軸承工件的表面受外界因素的影響發(fā)生微動的腐蝕,這樣軸承在運作過程中特別容易發(fā)生斷裂,使得軸承失去自身的功能價值,導(dǎo)致工件的失效。這種現(xiàn)象的發(fā)生主要是受外力因素的影響。
2.2軸承各部分之間如果空隙過大,各部分之間的配合不密切,軸承在工作過程中會做相對的轉(zhuǎn)動,導(dǎo)致工件表面的摩擦受損,影響軸承的使用年限,造成軸承的失效。
2.3如果工件各部分之間的潤滑不是很好,工作時工件的配合不密切,或者是操作人員技術(shù)不規(guī)范,都會造成軸承接觸面的相互摩擦,Z后導(dǎo)致軸承工件的早期失效。
影響軸承失效的因素還有很多,只有采用對應(yīng)正確的防護措施,才能降低軸承早期失效的概率,增加軸承的使用年限。這就需要工作人員掌握相關(guān)的技術(shù)規(guī)范,工作中正確的使用、保護軸承:
(1)購買工件時,根據(jù)工件的規(guī)格合理地選擇軸承的工件;(2)工件之間的配合盡量緊密,工件的座孔應(yīng)該選用剛度相對比較高的工件,減少工作中軸承的變形;(3)適當(dāng)調(diào)節(jié)機械工作時的溫度;(4)改進軸承工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高質(zhì)量。
3 軸承工件的失效案例分析
為了更加精確的研究軸承早期失效的主要原因,相關(guān)工作人員主要通過分析典型的案例對軸承失效的具體原因進行了討論。
本次實驗主要是針對圓錐滾子的30307軸承。工作人員對其各方面進行研究得出一系列的結(jié)論。
3.1表面觀察。將軸承進行拆卸處理,通過仔細觀察發(fā)現(xiàn):軸承的外圈沒有磨損的痕跡,而且保持架也完好無損,但是圓錐滾子邊緣表面出現(xiàn)了不同程度上的表皮脫落,軸承的內(nèi)圈也有磨損的痕跡。
3.2實驗檢查、分析。對軸承的實驗檢查主要運用了化學(xué)原理。任意取一個軸承工件,用化學(xué)物質(zhì)對它進行酸洗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它制作的原材料以及制作方法都沒有任何缺陷。
接下來對軸承工件的硬度、化學(xué)組成成分分別進行檢驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些都符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3.3軸承滾道的檢測。前面經(jīng)過觀察曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)在軸承的內(nèi)圈有明顯的磨損痕跡,所以針對這個情況對軸承的內(nèi)圈進行直線性的檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)圈中靠近油溝的部位要明顯高出滾道的表面;對滾道輪廓的直線性檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在油溝部位存在滾道磨削現(xiàn)象,而且留邊的現(xiàn)象很明顯。
經(jīng)過一系列的檢驗說明這套軸承的早期失效是因為軸承的硬度不合適,軸承在工作過程中受到很大的應(yīng)力,軸承的安裝不到位。這個圓錐軸承的早期失效的Z主要因素還是滾道的留邊。
隨著社會工業(yè)的不斷發(fā)展,人們對機械的要求越來越高,軸承作為Z普遍的工件之一,對工程的結(jié)果會產(chǎn)生很大的影響,只有明確造成軸承早期失效的影響因素,采用合適的處理方法才能有效的避免軸承的早期失效,增加軸承的使用年限。
4 結(jié)束語
軸承作為機械工業(yè)中應(yīng)用Z為普遍的工件之一,無論是Z普通的設(shè)備,還是Z高端的機械,都離不開軸承的支持,只有了解軸承早期失效的影響因素,采取相對應(yīng)的防范措施,才能有效的預(yù)防早期失效的發(fā)生,提高軸承的使用年限,在一定程度上提高機器的工作效果。
參考文獻
[1]張鵬遠,龐兆夫,陳曉紅,高玉明.軋鋼軸承使用壽命影響因素分析[J].鞍鋼技術(shù),2011(2).
[2]王振華.滾動軸承的疲勞失效與軸承鋼中的非金屬夾雜物的關(guān)系[J].寶鋼技術(shù),2007(3).
[3]張士軍,滕旭東,劉志優(yōu).發(fā)動機齒輪和軸承失效分析[J].失效分析與預(yù)防,2022(2).
[4]王思明,許明恒,周海軍.滾動軸承微動磨損研究[J].軸承,2011(4).
來源:《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》2013年第27期