影响高碳铬钢滚动轴承零件使用寿命的主要材料因素及控制程度为:
(1)钢在淬火前的原始***中的碳化物要求细小、弥散。可采用高温奥氏体化630℃、或420℃高温,也可利用锻轧余热快速退火工艺来实现。
(2)对于GCr15钢淬火后,要求获得平均含碳量为0.55%左右的隐晶马氏体、9%左右Ar和7%左右呈匀、圆状态的未溶碳化物的显微***。可利用淬火加热温度和时间来控制得到这种显微***。
(3)零件淬火低温回火后要求表面残留有较大的压应力,这有助于疲劳抗力的提高。可采用在淬火加热时进行表面短时间渗碳或渗氮的处理工艺,使得表面残留有较大的压应力。
(4)制造轴承零件用钢,要求具有较高的纯净度,主要是减少O2、N2、P、氧化物和磷化物的含量。可采用电渣重熔,真空冶炼等技术措施使材料含氧量≤15PPM为宜。
滚动轴承常见故障及原因分析
故障原因分析
装配前检查不仔细,轴承在装配前要先清洗并认真检查轴承的内外座圈、滚动体和保持架,是否有生锈、毛刺、碰伤和裂纹;检查轴承间隙是否合适,转动是否轻快自如,有无突然卡止的现象;同时检查轴径和轴承座孔的尺寸、圆度和圆柱度及其表面是否有毛刺或凹凸不平等。对于对开式轴承座,要求轴承盖和轴承底座接合面处与外座圈的外圆面之间,应留出0.1mm~0.25mm间隙,以防止外座两侧“瓦口”处出现“夹帮”现象导致的间隙减小,磨损加快,使轴承过早损坏。
若安装未对中,则不仅轴承滑道上有珠痕,而且滚珠磨损痕迹不匀,还产生偏斜,用塞尺检查轴承两侧的径向间隙时会不等,且相差较大。原因可能是用铁榔头直接敲击过轴承外圈;传动带拉得(齿轮咬合)太紧;使主动轮和被动轮的中心线不平行。当其偏斜大于1/1000时,会造成轴承运行温度过高,滑道和滚珠严重磨损,转轴弯曲和端盖螺栓压紧面与螺栓轴线不垂直。
正确安装方法:用端面光滑平整、与轴承内圈厚度几乎相等的钢管套筒,把轴承压在洁净轴颈的正确位置上。压入时用力应均匀,不能过猛。然后按电机不同转速检查轴端径向的允许偏摆值。
由于金属材料疲劳、轴承滚道和滚珠表面脱落的不规则碎片若混合在润滑脂中,会使其工作噪声增大,滚珠呈滑动状态,导致轴承径向间隙增大,且轴端允许的径向偏摆值增大2~3倍。轴承疲劳程度的决定因素包括:电机的负荷、转速、气隙,端盖型式,材料的韧性,润滑脂质量润滑脂加装量。
防止方法:根据电机运行记录,当轻负荷工作电流为额定值的60%以上,运行至2000~25000h、中等负荷工作电流为额定值的60%~80%运行至15000~20000h、重负荷工作电流为额定值的80%~100%运行至10000~15000h后,均应考虑轴承材料的正常疲劳,更换同型号的新轴承。