滚动轴承滚动体的优化
  澳门银河娱乐场网站网址时间:2018年12月10日 点击数:

  滚动轴承是由内圈、外圈、滚动体、保持架这4大部分组成。正是因为在轴承套圈之间装有“滚动体”,可以使轴承实现“滚动运动”。

  从这一本质意义上讲,滚动体是滚动轴承得以存在的先决条件。采用滚动体,其最原始的出发点是替代滑动轴承,以大大减低摩擦,使运转更轻便灵活。

  如果说,滚动体个数和大小是由轴承设计来确定,属于可选择的话,那么对于滚动体本身,在载荷能力和使用寿命等方面,除了要完全符合规定的材料、制造等质量要求外,一般还需要满足以下一些专门的技术要求: 

  1、提高表面硬度。滚动体和套圈滚道一样,一般常规淬回火后必须达到58 HRC以上的表面硬度,才能保证轴承的基本额定载荷能力。其中,滚动体和套圈滚道之间的硬度匹配,对轴承寿命有很大影响。试验表明,滚动体的表面硬度高于滚道表面硬度1~2 HRC时,轴承寿命更长。这是由于滚动体精度通常都比滚道精度高,若表面硬度也较高,则在轴承运转过程中,可以对滚道进行“精密冷辗扩”,使滚道精度得到改善并在表层形成压应力,有利于轴承疲劳寿命的提高。另外,同时提高滚动体和滚道的表面硬度,还可以大幅提高轴承的抗污染寿命。因此,滚动体在要求的表面硬度范围内,一般应尽量靠近中、上限水平进行热处理工艺控制。 

  2、表面强化处理。表面强化处理又称加压,就是在滚动体材料的弹、塑性变形范围内,对滚动体表面进行类似于高压喷丸硬化处理,使表面硬度提高且在表层形成均匀分布的压应力,进一步提高轴承寿命。表面强化后对硬度的一般要求是:表面硬度提高l~3 HRC;同一滚动体的硬度落差不应超过0.5 HRC;滚动体与滚动体之间的硬度最大值之差不应超过l HRC。对表层压应力的原则要求是:分布均匀且由表面向内应符合一定的梯度分布。 

  3、对滚子进行凸度修形。在轴承运转过程中,滚动体与套圈滚道的滚动接触次数仅次于旋转套圈,因此,其接触疲劳失效概率较高是必然现象。在轴承载荷和滚动接触次数不变的条件下,降低接触应力尤其是应力集中现象是减小疲劳失效概率的有效措施之一。因此,对于容易在端面产生应力集中的线接触的直素线滚子(圆柱,滚针),必须进行凸度修形。在圆弧、圆弧修正线、对数曲线等各种凸度形状中,对数曲线凸度被认为是最好的,可以实现接触应力均匀分布并对应力集中不敏感,因此,应尽量实现对数曲线凸度修形。在现行国际标准中,滚子轴承的额定动载荷计算系数是按照滚子具有凸度修形、可保证接触应力均匀分布来给定的。据此明确说明,滚子有凸度是常规要求,直素线反而属于特例情况,即轴承用滚子必须有凸度。另外,对于圆锥滚子球基面以及一些圆柱滚子两端面,由于需要作为与套圈挡边形成滑动接触工作面,故也要求必须具有一定的形状(如球面),以防轴承运转时产生烧伤失效。 

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