圓錐滾子軸承球基面與大擋邊接觸和軸承壽命關(guān)系

在設(shè)計圓錐滾子軸承時，軸承滾子球基面與擋邊的接觸狀態(tài)和存在的問題，都會影響到軸承的使用壽面。

1、圓錐滾子球基面與大擋邊接觸中存在的問題

在大錐角圓錐滾子軸承中，內(nèi)圈滾道、外圈滾道和滾子外徑 3 個表面主要承受徑向負(fù)荷，理論上處于純滾動狀態(tài)。本文所研究軸承的外圈滾道母線與軸心線之間的夾角約為 α = 25° ～ 29°，故稱其為大錐角圓錐滾子軸承。該種軸承承受軸向負(fù)荷的能力高于一般圓錐滾子軸承，主要用于承受以 1 個方向的軸向負(fù)荷為主的徑向、軸向聯(lián)合負(fù)荷。

常規(guī)圓錐滾子球基面的設(shè)計與加工方法，沒有滿足圓錐滾子軸承的使用壽命要求。主要問題和現(xiàn)狀( 如圖 1 所示) 有：

(1) 內(nèi)圈大擋邊表面及滾子球基面磨損不均勻，滾子球基面 SR 值散差大；

(2) 軸承使用過程中常常出現(xiàn)異常溫升現(xiàn)象；

(3) 大錐角圓錐滾子球基面與內(nèi)圈大擋邊接觸位置異常，接觸位置時而出現(xiàn)在內(nèi)圈大擋邊外側(cè)與滾子球基面的穴徑邊緣之間，時而出現(xiàn)在內(nèi)圈大擋邊內(nèi)側(cè)與滾子球基面徑向倒角邊緣之間，即滾子球基面與內(nèi)圈大擋邊之間接觸位置時常出現(xiàn)飄忽不定現(xiàn)象；

(4) 軸承內(nèi)圈大擋邊有時出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象。因此，為了有效提高這種大錐角圓錐滾子軸承使用壽命，首先要解決滾子球基面形狀對軸承性能影響的問題。

依據(jù)這種大錐角圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)特點以及滾子、內(nèi)圈滾道、大擋邊磨損后的應(yīng)力狀態(tài)和變形的基本規(guī)律，對軸承圓錐滾子球基面形狀進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計。

2、圓錐滾子球基面與內(nèi)圈大擋邊接觸狀態(tài)分析

滾子球基面與內(nèi)圈大擋邊都是工作表面，它們在工作時產(chǎn)生的滑動摩擦，在潤滑不良或接觸位置不合理時，將產(chǎn)生嚴(yán)重的摩擦磨損、燒傷或應(yīng)力集中，進(jìn)而導(dǎo)致軸承滾道、滾子球基面以及外徑的早期疲勞剝落而失效。圓錐滾子球基面形狀、球基面的穴徑大小及

內(nèi)圈大擋邊形狀是影響內(nèi)圈大擋邊異常溫升和軸承承載能力的主要因素，圓錐滾子球基面與內(nèi)圈大擋邊的接觸位置也是很重要的環(huán)節(jié)。

內(nèi)圈大擋邊與滾子球基面之間的異常接觸位置與磨損狀況，同樣影響著軸承的使用壽命。磨損不均勻現(xiàn)象，特別是因為圓錐滾子球基面穴徑尺寸小而引起的穴徑邊緣凸起( 如圖 1b 所示) ，可造成滾子球基面與內(nèi)圈大擋邊接觸不良。如果同時伴隨著內(nèi)圈大擋邊角度差超差、表面粗糙度超差等問題，磨損不均勻會造成內(nèi)圈大擋邊表面出現(xiàn)螺旋形態(tài)磨損。所以，根據(jù)軸承內(nèi)圈大擋邊狀況適當(dāng)加大圓錐滾子球基面穴徑尺寸，一方面有利于圓錐滾子兩端面等面積磨削，有效保證圓錐滾子兩端倒角坐標(biāo)尺寸；另一方面，也有利于改善軸承工作軸向載荷大以及滾子球基面 SR 值散差大等因素導(dǎo)致的內(nèi)圈大擋邊表面、滾子球基面磨損程度不均勻現(xiàn)象。

另外，在接觸點處，滑動摩擦的大小與接觸點的位置有關(guān): 當(dāng)接觸點所在圓周的直徑小時，滑動摩擦小;反之，滑動摩擦大。因此，滾子球基面與大擋邊接觸位置在中間，能有效避免或減少大擋邊碎裂現(xiàn)象發(fā)生。

(運(yùn)轉(zhuǎn)世界大國龍騰 龍出東方 騰達(dá)天下 龍騰三類調(diào)心滾子軸承 劉興邦CA CC E MB MA)

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軸承滾道黑皮是什么？造成調(diào)心滾子軸承滾道黑片原因分析

軸承滾道黑皮是什么？

軸承滾道黑皮指的是軸承常見的一種表面缺陷，常見類型有滾道單邊黑皮和滾道雙邊黑皮。

1、軸承滾道單邊黑皮

理想狀態(tài)下,車削加工后溝位置偏差為0時溝道磨削留量均勻，車削加工時滾道尺寸已考慮了端面磨削加工誤差對滾道磨加工產(chǎn)生的影響。由于調(diào)心滾子軸承端面磨削留量有限，且兩端面磨削加工采用的是雙端面磨床同時磨削，因此即便磨偏也不會造成滾道邊緣黑皮。實際上滾道單邊黑皮的出現(xiàn)是因為在車加工溝道時一邊留量大，一邊留量小，在留量小的一邊產(chǎn)生了黑皮，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。

2、軸承滾道雙邊黑皮

長期跟蹤、記錄多批次的調(diào)心滾子軸承外圈加工過程后發(fā)現(xiàn)，外圈車工件經(jīng)過熱處理后,外徑會出現(xiàn)凹心、外滾道也會出現(xiàn)變形，滾道和外徑熱處理前、后輪廓。經(jīng)過熱處理后，滾道中部徑向尺寸變小，滾道端部可能超出成品滾道尺寸；外徑則出現(xiàn)凹心、端部外脹。致使外徑中部留量變小、兩端脹大,滾道也是兩端脹大、中間變小。

3、改進(jìn)措施

通過上述分析,提出了改進(jìn)調(diào)心滾子軸承外圈滾道邊緣黑皮的具體措施：

(1)嚴(yán)格控制車削加工時套圈的寬度尺寸偏差,為滾道的車削加工創(chuàng)造條件；

(2)嚴(yán)格控制車削加工時滾道的位置誤差；

(3)適當(dāng)減小車削加工時外圈滾道的曲率半徑,抑制熱處理變形的產(chǎn)生；

(4)減小滾道車削加工的磨削留量,以提高磨削加工效率。

可見，軸承外圈滾道單邊黑皮大部分是由于車削加工時，溝位置偏差過大或高度偏差過大造成的，而滾道雙邊黑皮則大部分是由于熱處理變形所致。

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