【正文】
過早失效的風險。材料過早出現(xiàn)疲勞破壞是由重載后過大的預(yù)載引起的。如果這些條件不可避免,就應(yīng)仔細計算軸承壽命,以制定一個維護計劃。另一個解決辦法是更換材料。若標準的軸承材料不能保證足夠的軸承壽附錄 3 47命,就應(yīng)當采用特殊的材料。另外,如果這個問題是由于載荷過大造成的,就應(yīng)該采用抗載能力更強或其他結(jié)構(gòu)的軸承。蠕動不象過早疲勞那樣普遍。軸承的蠕動是由于軸和內(nèi)圈之間的間隙過大造成的。蠕動的害處很大,它不僅損害軸承,也破壞其他零件。蠕動的明顯特征是劃痕、擦痕或軸與內(nèi)圈的顏色變化。為了防止蠕動,應(yīng)該先用肉眼檢查一下軸承箱件和軸的配件。蠕動與安裝不正有關(guān)。如果軸承圈不正或翹起,滾珠將沿著一個非圓周軌道運動。這個問題是由于安裝不正確或公差不正確或軸承安裝現(xiàn)場的垂直度不夠造成的。如果偏斜超過 176。,軸承就會過早地失效。檢查潤滑劑的污染比檢查裝配不正或蠕動要困難得多。污染的特征是使軸承過早的出現(xiàn)磨損。潤滑劑中的固體雜質(zhì)就象磨粒一樣。如果滾珠和保持架之間潤滑不良也會磨損并削弱保持架。在這種情況下,潤滑對于完全加工形式的保持架來說是至關(guān)重要的。相比之下,帶狀或冠狀保持架能較容易地使?jié)櫥瑒┑竭_全部表面。銹是濕氣污染的一種形式,它的出現(xiàn)常常表明材料選擇不當。如果某一材料經(jīng)檢驗適合工作要求,那么防止生銹的最簡單的方法是給軸承包裝起來,直到安裝使用時才打開包裝。2 避免失效的方法解決軸承失效問題的最好辦法就是避免失效發(fā)生。這可以在選用過程中通過考慮關(guān)鍵性能特征來實現(xiàn)。這些特征包括噪聲、起動和運轉(zhuǎn)扭矩、剛性、非重復(fù)性振擺以及徑向和軸向間隙。扭矩要求是由潤滑劑、保持架、軸承圈質(zhì)量(彎曲部分的圓度和表面加工質(zhì)量)以及是否使用密封或遮護裝置來決定。潤滑劑的粘度必須認真加以選擇,因為不適宜的潤滑劑會產(chǎn)生過大的扭矩,這在小型軸承中尤其如此。另外,不同的潤滑劑的噪聲特性也不一樣。舉例來說,潤滑脂產(chǎn)生的噪聲比潤滑油大一些。因此,要根據(jù)不同的用途來選用潤滑劑。在軸承轉(zhuǎn)動過程中,如果內(nèi)圈和外圈之間存在一個隨機的偏心距,就會產(chǎn)生與凸輪運動非常相似的非重復(fù)性振擺(NRR) 。保持架的尺寸誤差和軸承圈與滾珠的偏心都會引起 NRR。和重復(fù)性振擺不同的是,NRR 是沒有辦法進燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)48行補償?shù)?。在工業(yè)中一般是根據(jù)具體的應(yīng)用來選擇不同類型和精度等級的軸承。例如,當要求振擺最小時,軸承的非重復(fù)性振擺不能超過 微米。同樣,機床主軸只能容許最小的振擺,以保證切削精度。因此在機床的應(yīng)用中應(yīng)該使用非重復(fù)性振擺較小的軸承。在許多工業(yè)產(chǎn)品中,污染是不可避免的,因此常用密封或遮護裝置來保護軸承,使其免受灰塵或臟物的侵蝕。但是,由于軸承內(nèi)外圈的運動,使軸承的密封不可能達到完美的程度,因此潤滑油的泄漏和污染始終是一個未能解決的問題。一旦軸承受到污染,潤滑劑就要變質(zhì),運行噪聲也隨之變大。如果軸承過熱,它將會卡住。當污染物處于滾珠和軸承圈之間時,其作用和金屬表面之間的磨粒一樣,會使軸承磨損。采用密封和遮護裝置來擋開臟物是控制污染的一種方法。噪聲是反映軸承質(zhì)量的一個指標。軸承的性能可以用不同的噪聲等級來表示。噪聲的分析是用安德遜計進行的,該儀器在軸承生產(chǎn)中可用來控制質(zhì)量,也可對失效的軸承進行分析。將一傳感器連接在軸承外圈上,而內(nèi)圈在心軸以 1800r/min 的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。測量噪聲的單位為 anderon。即用 um/rad 表示的軸承位移。根據(jù)經(jīng)驗,觀察者可以根據(jù)聲音辨別出微小的缺陷。例如,灰塵產(chǎn)生的是不規(guī)則的劈啪聲;滾珠劃痕產(chǎn)生一種連續(xù)的爆破聲,確定這種劃痕最困難;內(nèi)圈損傷通常產(chǎn)生連續(xù)的高頻噪聲,而外圈損傷則產(chǎn)生一種間歇的聲音。軸承缺陷可以通過其頻率特性進一步加以鑒定。通常軸承缺陷被分為低、中、高三個波段。缺陷還可以根據(jù)軸承每轉(zhuǎn)動一周出現(xiàn)的不規(guī)則變化的次數(shù)加以鑒定。低頻噪聲是長波段不規(guī)則變化的結(jié)果。軸承每轉(zhuǎn)一周這種不規(guī)則變化可出現(xiàn) ~10 次,它們是由各種干涉(例如 軸承圈滾道上的凹坑)引起的??刹煊X的凹坑是一種制造缺陷,它是在制造過程中由于多爪卡盤夾的太緊而形成的。附錄 3 49中頻噪聲的特征是軸承每旋轉(zhuǎn)一周不規(guī)則變化出現(xiàn) 10~60 次。這種缺陷是由在軸承圈和滾珠的磨削加工中出現(xiàn)的振動引起的。軸承每旋轉(zhuǎn)一周高頻不規(guī)則變化出現(xiàn) 60~300 次,它表明軸承上存在著密集的振痕或大面積的粗糙不平。利用軸承的噪聲特性對軸承進行分類,用戶除了可以確定大多數(shù)廠商所使用的 ABEC 標準外,還可確定軸承的噪聲等級。ABEC 標準只定義了諸如孔、外徑、振擺等尺寸公差。隨著 ABEC 級別的增加(從 3 增到 9) ,公差逐漸變小。但 ABEC 等級并不能反映其他軸承特性,如軸承圈質(zhì)量、粗糙度、噪聲等。因此,噪聲等級的劃分有助于工業(yè)標準的改進參考文獻[1] (美).高精度板帶材軋制理論與實踐 .姜明東,京:冶金工業(yè)出版社,2022.[2] (一) .軋鋼,2022(1):3335.[3] (二) .軋鋼,2022(2):3234.[4] .冶金設(shè)備,2022(4):2631.[5] [M].北京:冶金工業(yè)出版社,2022.[6] 唐荻,米振莉, .鋼鐵,2022(11):14.[7] .北京:冶金工業(yè)出版社,2022.[8] 張沛學(xué),孫衛(wèi)華,李海穎,析 :2022.[9] 王海文.:機械工業(yè)出版社,1983.[10] 鄒家祥. 軋鋼機械理論與結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京:冶金工業(yè)出版社,1993.[11] 鄒家祥.軋鋼機械.北京:冶金工業(yè)出版社,2022.[12] 劉寶珩. 軋鋼機械設(shè)備. 北京:冶金工業(yè)出版社,2022[13] 邵曉榮 ,1998燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)50[14] ,1999[15] 龔景安 ,1989[16].OuoJi Li.Speed analysis in rolling by the rigidplastic finite element method[J].Numerical Methods in Industrial Forming Process.Pineridge Press。(8):625[17].Edbergt Jonas.Efficient Three—Dimensional Model of Rolling UsingatlExplicitFiniteElementFormulation[J].Communications in Numerical Methods in Engineering.1993,(7):22—26[18].John D.Reid,Dean L.Sicking.Design and Simulation of aSequential KinkingGuardrail Terminal[J].Int.J.Impact Engng.1998,(9):43—47[19] Y Mor,Toshio Ishibashi.Modernization of Gauge Control System at Sumitomo Wakayama 5stand Cold Mill.Iron and Steel Engineer’1999,(8):46—50附錄 3 51原 文EXTENDING BEARING LIFEAbstract:Nature works hard to destroy bearings, but their chances of survival can be improved by following a few simple guidelines. Extreme neglect in a bearing leads to overheating and possibly seizure or, at worst, an explosion. But even a failed bearing leaves clues as to what went wrong. After a little detective work, action can be taken to avoid a repeat performance.Keywords: bearings failures lifeBearings fail for a number of reasons,but the most mon are misapplication,contamination,improper lubricant,shipping or handling damage,and misalignment. The problem is often not difficult to diagnose because a failed bearing usually leaves telltale signs about what went wrong.However,while a postmortem yields good information,it is better to avoid the process altogether by specifying the bearing correctly in The first place.To do this, it is useful to review the manufacturers sizing guidelines and operating characteristics for the selected bearing.Equally critical is a study of requirements for noise, torque, and runout, as well as possible exposure to contaminants, hostile liquids, and temperature extremes. This can provide further clues as to whether a bearing is right for a job.1 Why bearings failAbout 40% of ball bearing failures are caused by contamination from dust, dirt, shavings, and corrosion. Contamination also 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)52causes torque and noise problems, and is often the result of improper handling or the application environment.Fortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is preventable,and a simple visual examination can easily identify the cause.Conducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearing.Then,understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem.Brinelling is one type of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly. It is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loading-such as when a bearing is droppedor incorrect assembly. Brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in SAE 52100 chrome steel).It may also be caused by improper assembly, Which places a load across the races.Raceway dents also produce noise,vibration,and increased torque.A similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turning.This prob