日本NTN軸承損壞的形成情況
當然,NTN軸承損壞的情況比一般機械零件的損壞要復雜得多,NTN軸承損壞的特點是表現形式多,原因復雜,軸承的損壞除了軸承設計和制造的內在因素外,大部分是由于使用不當,例如:選型布適合(參見顧客須知)、支承 設計不合理,安裝不當,潤滑不良,密封不好等外部因素引起的。
本文中除了敘述滾動NTN軸承使用中注意事項、安裝方法、運轉監察等外,還著重介紹軸承損壞的形式和原因及應采取的對策,斯瑞孚為您講解.
1.軸承的磨削熱
在NTN軸承的磨削加工中,砂輪和工件接觸區內,消耗大量的能,產生大量的磨削熱,造成磨削區的局部瞬時高溫。運用線狀運動熱源傳熱理論公式推導、計算或應用紅外線法和熱電偶法實測實驗條件下的瞬時溫度,可發現在0.1~0.001ms內磨削區的瞬時溫度可高達1000~1500℃。這樣的瞬時高溫,足以使工作表面一定深度的表面層產生高溫氧化,非晶態組織、高溫回火、二次淬火,甚至燒傷開裂等多種變化。
(1)冷塑性變形層
在磨削過程中,每一刻磨粒就相當于一個切削刃。不過在很多情況下,切削刃的前角為負值,磨粒除切削作用之外,就是使工件表面承受擠壓作用(耕犁作用),使工件表面留下明顯的塑性變形層。這種變形層的變形程度將隨著砂輪磨鈍的程度和磨削進給量的增大而增大。
(2)熱塑性變形(或高溫性變形)層
磨削熱在工作表面形成的瞬時溫度,使一定深度的工件表面層彈性極限急劇下降,甚至達到彈性消失的程度。此時工作表面層在磨削力,特別是壓縮力和摩擦力的作用下,引起的自由伸展,受到基體金屬的限制,表面被壓縮(更犁),在表面層造成了塑性變形。高溫塑性變形在磨削工藝不變的情況下,隨工件表面溫度的升高而增大。
3.斷裂失效
NTN軸承斷裂失效主要原因是缺陷與過載兩大因素。當外加載荷超過材料強度極限而造成零件斷裂稱為過載斷裂。過載原因主要是主機突發故障或安裝不當。軸承零件的微裂紋、縮孔、氣泡、大塊外來雜物、過熱組織及局部燒傷等缺陷在沖擊過載或劇烈振動時也會在缺陷處引起斷裂,稱為缺陷斷裂。應當指出,軸承在制造過程中,對原材料的入廠復驗、鍛造和熱處理質量控制、加工過程控制中可通過儀器正確分析上述缺陷是否存在,今后仍必須加強控制。但一般來說,通常出現的軸承斷裂失效大多數為過載失效。
4.游隙變化失效
NTN軸承在工作中,由于外界或內在因素的影響,使原有配合間隙改變,精度降低,乃至造成“咬死”稱為游隙變化失效。外界因素如過盈量過大,NTN軸承安裝不到位,溫升引起的膨脹量、瞬時過載等,內在因素如殘余奧氏體和殘余應力處于不穩定狀態等均是造成游隙變化失效的主要原因。
5. 日本NTN軸承因磨削力形成的變質層
在磨削過程中,工件表面層將受到砂輪的切削力、壓縮力和摩擦力的作用。尤其是后兩者的作用,使工件表面層形成方向性很強的塑性變形層和加工硬化層。這些變質層必然影響表面層殘余應力的變化。
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