形位誤差與表面質(zhì)量對(duì)軸承壽命的影響

形位誤差與表面質(zhì)量對(duì)軸承

壽命與性能的影響南方軸承劉志明軸承概述軸承作為各類機(jī)電產(chǎn)品配套與維修的重要機(jī)械基礎(chǔ)件，具有摩擦力小、易于啟動(dòng)、升速迅速、結(jié)構(gòu)緊湊、“三化”（標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化）水平高、適應(yīng)現(xiàn)代各種機(jī)械要求的工作性能和使用壽命長(zhǎng)以及維修保養(yǎng)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，其性能、水平和質(zhì)量對(duì)主機(jī)的精度和性能有著直接的影響。廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。軸承的振動(dòng)與噪音軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)與噪聲與軸承的使用壽命有著密切的關(guān)系，振動(dòng)與噪聲主要原因是運(yùn)行工況因素和制造精度的影響。從軸承行業(yè)角度來考慮，工況因素可以對(duì)主機(jī)提出合理要求來解決，而如何降低由制造因素引起的振動(dòng)和噪聲是軸承行業(yè)必須解決的問題。形位誤差和表面質(zhì)量對(duì)振動(dòng)的貢獻(xiàn)國(guó)內(nèi)外大量試驗(yàn)表明：保持架、套圈、鋼球的加工質(zhì)量對(duì)軸承振動(dòng)具有不同程度的影響，其中滾動(dòng)體的加工質(zhì)量對(duì)軸承振動(dòng)影響最明顯，其次是套圈的加工質(zhì)量，最主要影響因素是滾動(dòng)體和套圈的圓度、波紋度、表面粗糙度、表面磕碰傷等。國(guó)內(nèi)對(duì)波紋度指標(biāo)研究和控制的缺失我國(guó)鋼球（滾動(dòng)體）產(chǎn)品最突出的問題是振動(dòng)值離散大，主要問題是波紋度沒有控制，同時(shí)說明機(jī)床的抗振性差，砂輪、研磨盤、冷卻液、工藝參數(shù)均存在問題。波紋度、粗糙度、磕碰傷對(duì)振動(dòng)的貢獻(xiàn)值根據(jù)軸承人微信系列技術(shù)報(bào)道：對(duì)于套圈，影響軸承振動(dòng)最為嚴(yán)重的也是溝道波紋度和圓度。例如，中小型深溝球軸承內(nèi)外溝道圓度大于2μm時(shí)，將對(duì)軸承振動(dòng)產(chǎn)生明顯影響，內(nèi)外溝道波紋度大于0.7μm時(shí)，軸承振動(dòng)值隨波紋度增加而增加，溝道嚴(yán)重磕傷可使振動(dòng)上升4dB以上，甚至出現(xiàn)異音。國(guó)內(nèi)外加工精度對(duì)比后工序加工（硬磨），國(guó)外先進(jìn)企業(yè)采用高速高精度全自動(dòng)磨床，產(chǎn)品質(zhì)量水平在圓度誤差批量直徑變動(dòng)量、圓錐角變動(dòng)量的精度上與國(guó)內(nèi)相比均提高1倍，表面粗糙度水平提高4倍以上，圓錐滾子綜合精度穩(wěn)定達(dá)到JB/T10235-2001規(guī)定的Ⅰ級(jí)水平，SKF的滾子已達(dá)到JB/T10235-2001規(guī)定的0級(jí)滾子水平，2003年全國(guó)軸承行業(yè)質(zhì)檢中心對(duì)SKF上海公司的圓錐滾子軸承的抽檢證明，其達(dá)到加速度型Z2-5dB振動(dòng)值水平的圓錐滾子軸承使用的滾子即為JB/T10235-2001規(guī)定的0級(jí)滾子。粗糙度指標(biāo)國(guó)內(nèi)外加工水平對(duì)比在硬磨和精研加工上，由于國(guó)外先進(jìn)企業(yè)使用了高精度的磨、研設(shè)備，與國(guó)內(nèi)同工序相比產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。以φ7.9375的表面粗糙度值為例：硬磨后Ra分別為0.8μm和0.2μm；精研1后Ra分別為0.025μm和0.008μm；精研2后Ra分別為0.020μm和0.005μm。滾子兩端修型對(duì)壽命的影響重載時(shí)的圓柱體滾子與直線滾道接觸時(shí)的壓應(yīng)力分布如右圖b）所示，對(duì)軸承的壽命極為不利，為改善接觸應(yīng)力的分布，設(shè)計(jì)時(shí)一般對(duì)滾子兩端的型線進(jìn)行修整，使?jié)L子母線呈凸肚形，以改善滾子兩端部接觸應(yīng)力的分布。不同的修型與接觸應(yīng)力分布不同的修型其接觸應(yīng)力分布也不同（見右圖），同一種修型其在輕載和重載情況下，接觸應(yīng)力分布也不同，圖中左邊為輕載時(shí)的應(yīng)力分布圖，右邊為重載時(shí)的應(yīng)力分布圖。修型是否符合設(shè)計(jì)要求，可用輪廓形狀測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)。輪廓儀的使用案例---滾針修形量的測(cè)量和計(jì)算圓度儀的使用案例---套圈滾道的圓度測(cè)量和計(jì)算圓度儀的使用案例---套圈滾道的波紋度測(cè)量和計(jì)算圓度儀的使用案例---滾針粗糙度的測(cè)量和計(jì)算用粗糙度儀測(cè)量滾道表面形貌實(shí)例我公司對(duì)同批次未使用的HK3020軸承外圈進(jìn)行剖開檢查滾道表