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滚动轴承的失效形式和计算准则

作者: 同盛轴承 时间:2018-11-01 来源:未知
摘要:1.滚动轴承(bearing)的载荷分析(Analyse) 以深沟球轴承为例进行分析。 调心滚子轴承 具有双列滚子,外圈有1条共用球面滚道,内圈有2条滚道并相对轴承轴线倾斜成一个角度。这种巧妙的...


1.滚动轴承(bearing)的载荷分析(Analyse)
以深沟球轴承为例进行分析。调心滚子轴承具有双列滚子,外圈有1条共用球面滚道,内圈有2条滚道并相对轴承轴线倾斜成一个角度。这种巧妙的构造使它具有自动调心性能,因而不易受轴与轴承箱座角度对误差或轴弯曲的影响,适用于安装误差或轴 挠曲而引起角度误差之场合。该轴承除能承受径向负荷外,还能承受双向作用的轴向负荷。三类轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。调心滚子轴承其内孔有圆柱形和圆锥形两种,圆锥形锥孔锥度为1:30 和1:12两种,这种圆锥形内孔轴承配以紧定套或退卸套,即可将锥形内孔调 心球轴承方便、迅速地装配在光轴或阶梯机轴上。如图12-19所示,轴承受径向载荷Fr作用(role)时,各滚动体承受的载荷是不同的,处于最低位置(position )的滚动体受载荷最大。由理论分析知,受载荷最大的滚动体所受的载荷为F0≈(5/z)Fr,式中z为滚动体的数目。
 
 
当外圈不动内圈转动时,滚动体既自转又绕轴承的轴线公转,于是内、外圈与滚动体的接触点位置(position )不断发生变化,滚道与滚动体接触表面上某点的接触应力也随着作周期性的变化,滚动体与旋转(rotate)套圈受周期性变化的脉动循环(continue)接触应力作用,固定套圈上A点受最大的稳定(解释:稳固安定;没有变动)脉动循环接触应力作用。
2.失效形式
滚动轴承的失效形式主要有以下三种:
(1)疲劳点蚀  滚动体和套圈滚道在脉动循环的接触应力作用下,当应力值或应力循环次数超过一定数值后,接触表面会出现接触疲劳点蚀。点蚀使轴承在运转(revolve)中产生振动(vibration)和噪声,回转精度(精确度)降低(reduce)且工作(job)温度(temperature)升高,使轴承失去正常的工作能力。接触疲劳点蚀是滚动轴承的最主要失效形式。
(2)塑性变形  在过大的静载荷或冲击载荷的作用下,套圈滚道或滚动体可能(maybe)会发生塑性变形,滚道出现凹坑或滚动体被压扁,使运转精度降低,产生震动和噪音(分贝(dB)),导致轴承不能正常工作。
(3)磨损(零部件失效的一种基本类型)  在润滑(lubrication)不良,密封(seal)不可靠及多尘的情况(Condition)下,滚动体或套圈滚道易产生磨粒磨损,高速时会出现热胶合磨损,轴承过热还将导致滚动体回火。
另外,滚动轴承由于配合、安装(ān zhuāng)、拆卸及使用(use)维护(Maintain)不当,还会引起轴承元件破裂等其它形式的失效,也应采取相应的措施(指针对问题的解决办法)加以防止(fáng zhǐ)。
3.计算(calculate )准则
针对上述的主要失效形式,滚动轴承的计算准则为:
(1)对于一般转速(Rotational Speed)(n>10r/min)的轴承,疲劳点蚀为其主要的失效形式,应进行寿命(lifetime)计算。
(2)对于低速(n≤10r/min) 重载或大冲击条件(tiáo jiàn)下工作的轴承,其主要失效形式为塑性变形,应进行静强度(strength)计算。
(3)对于高转速的轴承,除疲劳点蚀外胶合磨损也是重要的失效形式,因此除应进行寿命计算外还要校验其极限转速。
 

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