畢業(yè)設(shè)計-滾動軸承的熱處理工藝設(shè)計(編輯修改稿)
2025-01-06 18:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 科課程設(shè)計（論文） 第 5 頁 3 設(shè)計方案 滾動軸承設(shè)計的分析 工作條件 滾動軸承在工作時，內(nèi)圈和滾珠發(fā)生相對轉(zhuǎn)動和滾動，受到周期性的載荷作用。滾動體和套圈及保持架之間發(fā)生相對滑動，產(chǎn)生相互摩擦，使軸承磨損，摩擦表面的溫度在工作時會升高。大氣和潤滑劑對軸承還有一定的腐蝕作用。 失效形式 主要失效形式為 疲勞破壞 和 永久變形 。 疲勞破壞：滾動軸承工作過程中，滾動體相對內(nèi)圈（或外圈）不斷地轉(zhuǎn)動，因此滾動體和滾道接觸表面受應力，首先在滾動體和滾道的表 面下一定深度處產(chǎn)生疲勞裂紋，繼而擴散到接觸表面，形成疲勞點蝕，致使軸承不能正常工作。通常，疲勞點蝕是滾動軸承失效的主要形式。 永久變形：當軸承轉(zhuǎn)速很低或間歇擺動時，一般不會產(chǎn)生疲勞損壞，但在很大的載荷或沖擊載荷作用下，會使軸承滾道和滾動體接觸處產(chǎn)生永久變形凹坑，從而使軸承在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈振動和噪聲，以至于軸承不能正常工作。 性能要求 作為精密的機械元件，滾動軸承的工作性能直接影響到主機的工作性能，甚至于某些裝在主機關(guān)鍵部位的軸承的工作性能，幾乎決定了該機的工作性能。例如，用于精密光學坐標鏜床主軸上 的 P2 級精度圓錐滾子軸承 30306 與 30307，他們的徑向跳動達到 ～ ，滾道跳動達到 ～ 。這就在很大程度上決定了該機床主軸的回轉(zhuǎn)精度，亦即主機的工作性能指標。除這種高精密級軸承外，如耐高溫、耐低溫、防銹、防振、高速、高真空和耐腐蝕等具有特殊性能要求的軸承的質(zhì)量指標也都是十分嚴格的。 一般來說，滾動軸承應具有長的壽命、低的噪音、小的旋轉(zhuǎn)力矩和高的可 攀枝花學院本科課程設(shè)計（論文） 第 6 頁 靠性這些基本性能。要達到這些性能，就必須在機械加工工藝上首先確保軸承零件的以下指標： ① 旋轉(zhuǎn)精度：要求軸承各零件的幾何形狀精度和位置精度不超過幾微米。 ② 尺寸精度：要求各零件尺寸精度在幾微米之內(nèi)。 ③ 粗糙度：安裝表面粗糙度 Ra 值不大于 m，滾道要求更高， Ra 值小于 m。 ④ 尺寸穩(wěn)定性：在長期存放和工作時，沒有明顯的尺寸和形狀改變。 ⑤ 防銹能力：零件不允許生銹。 ⑥ 振動和噪聲：軸承振動及噪聲要限制在一定的范圍內(nèi)，這要求軸承零件的各種質(zhì)量應盡可能高。 ⑦ 殘磁：軸承的殘磁應控制在 ～ 毫特（ m T）以下。 鋼種材料 GCr15軸承鋼是一種合金含量較少、含碳量高、具有良好性能、應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經(jīng)過淬火加回火后具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加 工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，對形成白點敏感性能大，有回火脆性。 GCr15軸承鋼 的 化學成分 是鉻和碳（ C： 。Mn： 。 Si： 。S： ≤ 。P:≤ 。 Cr:.）。 攀枝花學院本科課程設(shè)計（論文） 第 7 頁 4 設(shè)計說明 加工工藝流程 滾動軸承的熱處理工藝設(shè)計 的熱加工工藝流程經(jīng)過許多次改進形成如下的工藝流程 : 下料 → 鍛造 →預備熱處理 (球化 退火 、正火 )→切削 加工 → 淬火 →低溫回火 →磨削加工→ 組裝。 GCr15 鋼屬于高碳鋼，其 成分如下表 . 表 GCr15 鋼的化學成分（質(zhì)量分數(shù)， %） 成分分析： Mn 是良好的脫氧劑和脫硫劑。它能消除或減弱由于硫所引起的鋼的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。 Mn 和 Fe 形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度，經(jīng)固溶處理后有良好的韌性，當受到?jīng)_擊而變形時，表面層將因變形而強化，具有高的耐磨性；同時又是碳化物形成元素，進入滲碳體中 取代一部分鐵原子。 Si 能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強度。硅能提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈服比 (σs/σb),以及疲勞強度和疲勞比 (σ1/σb)等。 硅能促使鐵素體晶粒粗化，降低矯頑力。 具體熱處理 GCr15 軸承 鋼 的熱處理包括初期的鍛造和預先熱處理， 以減少 坯料的硬度為方便后面的機加工 ， 也 為后續(xù) 切削加工、 淬火、回火提供優(yōu)良的原始組織。 GCr15 軸承鋼 的熱處理工藝分析： ①由于 GCr15 軸承鋼 的含碳量較高，所以在鍛造的初期要先進行預備熱處理，以降低硬度，同時使帶狀 或網(wǎng)狀碳化物轉(zhuǎn)化為細小碳化物，為以后的淬火和切削加工提供良好的原始組織。 ② 球化退火的目的是使組織變?yōu)榫鶆蚍植嫉募毩钪楣怏w，獲得最佳的機加工性能并為淬火提供良好的原始組織，淬火，回火后獲得最佳的力學性能。 GCr15 軸承鋼的退火溫度一般為 780～ 810℃，但經(jīng)預備熱處理后，其退火溫度應 C Mn P S Cr Si ～ ～ ≤ ≤ ～ ～ 攀枝花學院本科課程設(shè)計（論文） 第 8 頁 降低 10～ 20℃。 ③預備熱處理工藝有軸承鋼的碳化物細化和晶粒細化，即雙細化處理工藝。鍛件經(jīng)雙處理工藝后，可比原始晶粒細化 ～ 級，從 而提高鋼的沖擊硬度、抗彎強度和疲勞壽
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1