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軸承在礦山貨車運(yùn)用中的剖析討論
來源:海力軸承網(wǎng) 時(shí)間:2018-03-31
鐵姆肯公司出產(chǎn)的圓錐滾子軸承在礦山貨車中有著數(shù)十年的運(yùn)用前史, 一起也積累了適當(dāng)豐厚的運(yùn)用經(jīng)歷.本文遷就礦山貨車運(yùn)用圓錐滾子軸承應(yīng)當(dāng)注重的難題進(jìn)行簡(jiǎn)略的剖析；期望能夠協(xié)助廣闊的礦山貨車描繪者和用戶更好地挑選和運(yùn)用軸承；進(jìn)步礦山貨車的可靠性.
除了自身體系描繪匹配和裝置調(diào)整的要素外；決議圓錐滾子軸承運(yùn)用功能的首要有以下三個(gè)方面要素：1）軸承的資料 2）軸承滾道的粗糙度 3）軸承滾道的外表修形.接下來詳細(xì)剖析在礦山貨車工況下；軸承選型時(shí)在這三方面別離應(yīng)思考的要素.
一．軸承的資料
在思考軸承的資料時(shí)首要思考兩點(diǎn)：鋼材的純潔度和鋼材的熱處置工藝.
軸承在正常作業(yè)狀態(tài)下；當(dāng)滾道外表出現(xiàn)6mm2的脫落時(shí)（如圖1所示）；咱們就說這個(gè)軸承失效了；這個(gè)軸承作業(yè)的時(shí)刻就是它的疲憊壽數(shù).脫落的發(fā)作首要是因?yàn)檩S承鋼內(nèi)部存在非金屬夾雜物.在軸承作業(yè)時(shí)；非金屬夾雜物會(huì)招致鋼材內(nèi)部應(yīng)力會(huì)集；發(fā)作薄缺點(diǎn)；跟著軸承日復(fù)一日地作業(yè)；這些薄缺點(diǎn)漸漸開展成纖細(xì)裂縫；結(jié)尾招致滾道外表脫落.所以鋼材的純潔度對(duì)軸承至關(guān)重要；鋼材內(nèi)部夾雜物顆粒體積越.帕Ｊ吭繳伲輝蛄鹽瞥魷值母怕試叫.岢械鈉＠褪倜蒼礁.
圖1 軸承外表脫落
跟著現(xiàn)代鍛煉技能的開展；世界一流品牌的軸承制造商在軸承鋼純潔度這一點(diǎn)上都到達(dá)了適當(dāng)高的水準(zhǔn).他們除了有契合ISO和ABMA規(guī)范的軸承資料外；還將比之更純潔的鋼材做資料；以進(jìn)步軸承在高載荷下的可靠性.拿礦山貨車?yán)锏妮嗇炤S承運(yùn)用來說；軸承承載的力十分高.以200噸載重量為例；整車滿載后350噸左右；單側(cè)后輪輪轂軸承的受力到達(dá)120噸左右.因而若是挑選規(guī)范資料的軸承；其尺度將會(huì)十分大.為了盡能夠減小輪轂尺度；使描繪更緊湊；這個(gè)方位常選用高純精度資料的軸承.即便這樣；軸承的內(nèi)徑也有500mm左右.
除了軸承鋼的純潔度之外；軸承的熱處置工藝對(duì)軸承的功能也有適當(dāng)大的影響.如今市場(chǎng)上的軸承首要有兩種熱處置工藝：全淬透和外表滲碳.全淬透熱處置的原資料是高碳鋼；經(jīng)過全淬透熱處置后；這種鋼材內(nèi)部和外部硬度都到達(dá)58-64HRC；鋼材外表發(fā)作張應(yīng)力；當(dāng)遇到比擬大的沖擊載荷狀況下；簡(jiǎn)單發(fā)作裂紋；乃至直接碎裂.滲碳熱處置的原資料為低碳鋼；選用的熱處置工藝為外表滲碳；這樣的資料特色是外表58-64HRC堅(jiān)固耐磨；而內(nèi)部較軟30-35HRC；鋼材外表發(fā)作壓應(yīng)力；能緩沖遭到的沖擊載荷；下降出現(xiàn)沖擊裂紋的能夠性.
圖2滲碳鋼外硬內(nèi)軟
礦山貨車所用到的圓錐滾子軸承首要運(yùn)用在橋包和輪端；這兩個(gè)當(dāng)?shù)氐淖鳂I(yè)環(huán)境都十分惡劣；常常隨同沖擊載荷和重載.再加上鑄件自身無法防止發(fā)作的磨粒；以及油封能夠失效而帶來的外部污染；這些都對(duì)軸承自身帶來了宏大的檢測(cè).在磨粒和重載的狀況下；軸承的滾道外表無法防止地發(fā)作凹坑；若是選用全淬透的軸承；在資料自身較脆和外表張應(yīng)力的兩層影響下；這個(gè)凹坑的開展將比擬敏捷；使得軸承在沒有到達(dá)疲憊壽數(shù)前提早失效.而假設(shè)選用滲碳軸承；因?yàn)橘Y料自身有耐性和外表壓應(yīng)力；該凹坑不易擴(kuò)大；使得軸承依舊能夠到達(dá)較好的疲憊壽數(shù).鐵姆肯公司經(jīng)過實(shí)驗(yàn)來模仿全淬透軸承和滲碳軸承在滾道外表有損傷的狀況下的軸承壽數(shù)比照；成果顯現(xiàn)外表滲碳軸承比全淬透軸承能到達(dá)更高的疲憊壽數(shù).根據(jù)以上緣由；咱們?cè)谶x用礦山貨車所用的軸承時(shí)；應(yīng)盡量選用滲碳軸承.
二．軸承滾道與滾子的外表光潔度
影響軸承功能的要素除了剛剛說到的資料要素外；還有一個(gè)很大的要素是光滑.據(jù)統(tǒng)計(jì)；70-80%的軸承提早失效是因?yàn)檩S承光滑不恰當(dāng)所形成的.一般咱們選用油或油脂來對(duì)軸承進(jìn)行光滑.光滑體系在軸承作業(yè)時(shí)；會(huì)在金屬外表發(fā)作一層油膜.若是咱們用高倍放大鏡去調(diào)查軸承滾道；能夠看到滾道外表不是光滑的；而是有許多小的金屬高點(diǎn)的；就像一座座“山峰”.若是在軸承作業(yè)時(shí)；滾道和滾道之間“山峰”直觸摸摸；那么“山峰”就會(huì)開裂；滾道外表發(fā)作微脫落；結(jié)尾形成軸承外表損傷（如圖3）.油膜的意圖就是使得滾道與滾子之間的小“山峰”不直觸摸摸.要起到這樣的效果；油膜的厚度有必要超越兩觸摸外表粗糙度之和.當(dāng)咱們發(fā)現(xiàn)油膜厚度無足以分隔兩個(gè)金屬面時(shí)；能夠有兩個(gè)挑選：運(yùn)用更粘稠的光滑油或油脂，下降滾道外表的粗糙度.因?yàn)榈V山貨車一般在橋包選用SAE80W-90油浴光滑；而在輪端選用帶有EP添加劑的二號(hào)光滑脂光滑.遭到重載低速的影響；能夠會(huì)發(fā)作油膜厚度不行的狀況.若是無法改動(dòng)齒輪油的粘度；咱們能夠經(jīng)過進(jìn)步滾道和滾子的外表光潔度來進(jìn)步軸承功能.
圖3在光滑不良的狀況下作業(yè)；軸承有能夠會(huì)發(fā)作損傷
三。 軸承滾道外表修形
如今咱們來看一下影響軸承功能的另一個(gè)重要要素 滾道外表應(yīng)力.有的讀者在這里能夠會(huì)想,一個(gè)軸承只要不超越它的額外載荷；滾道外表發(fā)作的應(yīng)力應(yīng)該不是難題.若是有難題；闡明這個(gè)軸承自身的額外載荷數(shù)據(jù)標(biāo)高了.這種了解疏忽了一點(diǎn)；軸承在受力時(shí)；它的外圈和內(nèi)圈的中心線能夠不在一條直線上；能夠有一個(gè)夾角（如圖4）；
招致軸承作業(yè)時(shí)不對(duì)中.這個(gè)不對(duì)中能夠是裝置不妥招致的；也能夠是軸或軸承座在受重載的狀況下發(fā)作細(xì)微的形變招致的；能夠是軸和軸承座在加工時(shí)的差錯(cuò)招致的；或者是以上要素的歸納.圓錐滾子軸承在樣本上標(biāo)的額外載荷是指軸承作業(yè)時(shí)；這個(gè)夾角要小于0。0005弧度.當(dāng)這個(gè)不對(duì)中的夾角小于萬分之五的弧度時(shí)；不會(huì)影響軸承的壽數(shù)和功能；但當(dāng)這個(gè)夾角超越萬分之五的弧度時(shí)；就會(huì)對(duì)軸承的功能發(fā)作必定影響.這個(gè)不對(duì)中會(huì)招致軸承滾道應(yīng)力會(huì)集；使軸承無法到達(dá)描繪的疲憊壽數(shù)而提早失效.這種失效方式如圖6所示；一般發(fā)作在滾道邊際；而且上下180度方向上出現(xiàn)對(duì)角線形式.
圖5 因不對(duì)中而招致的軸承失效形式
這種不對(duì)中表象而招致的軸承損傷在礦山貨車的軸承運(yùn)用中很常見；首要是因?yàn)榈V山貨車的承載太大；招致軸變形所形成的.當(dāng)這種軸承損傷出現(xiàn)時(shí)；若是不仔細(xì)剖析而把它歸結(jié)于軸承的承載才能不行；單單經(jīng)過進(jìn)步軸承的尺度來敷衍；成果往往不抱負(fù).鐵姆肯公司對(duì)準(zhǔn)因滾道鴻溝超越許用應(yīng)力而結(jié)尾招致軸承壽數(shù)偏低的運(yùn)用推出了帶滾道修形的軸承；能夠在不必進(jìn)步軸承尺度的狀況下；處理滾道邊際應(yīng)力會(huì)集的難題；使得滾道外表的應(yīng)力一直處于資料的需用規(guī)模之內(nèi).
在對(duì)礦山貨車用軸承進(jìn)行選型核算時(shí)；憑借核算機(jī)；輸入工況條件運(yùn)用專業(yè)軟件能夠模仿出該軸承能否存在滾道鴻溝應(yīng)力過大的難題.理論中曾遇到這樣一個(gè)比如；某大噸位礦山貨車軸承選型；在壽數(shù)核算時(shí)發(fā)現(xiàn)前輪輪轂外側(cè)軸承壽數(shù)較.薹鬩.在查看該軸承滾子的應(yīng)力水平常；發(fā)現(xiàn)有一個(gè)工況下滾道應(yīng)力很高.如圖6所示；圖中該滾子的鴻溝應(yīng)力現(xiàn)已超越了資料的需用應(yīng)力；而滾道中心有些應(yīng)力較.得鞲彌岢械某性嗇芰梢月閼飧鲇τ.然后咱們?cè)谠休S承的基礎(chǔ)上對(duì)滾道進(jìn)行修形；載入軟件從頭核算；再查看應(yīng)力發(fā)現(xiàn)相同的工況下；同一顆滾子的應(yīng)力散布如圖7所示；軸承壽數(shù)也有適當(dāng)大的進(jìn)步.
圖6一般軸承滾道鴻溝應(yīng)力過大
圖7滾道修形軸承應(yīng)力散布
四．總結(jié)
以上首要對(duì)準(zhǔn)礦山貨車的運(yùn)用特色；別離從軸承的資料、軸承滾道外表粗糙度以及滾道應(yīng)力和修形這三個(gè)方面剖析了軸承挑選和剖析要注重的難題；期望能夠經(jīng)過以上的處理方法；進(jìn)步礦山貨車的可靠性；然后削減泊車保護(hù)時(shí)刻；進(jìn)步采礦功率.
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