在設計圓錐滾子軸承時,軸承滾子球基麵與(yu) 擋邊的接觸狀態和存在的問題,都會(hui) 影響到軸承的使用壽命,下麵小編告訴大家可以從(cong) 軸承滾子球基麵與(yu) 大擋邊接觸存在問題和接觸的狀態進行分析。
1、圓錐滾子球基麵與(yu) 大擋邊接觸中存在的問題在大錐角圓錐滾子軸承中,內(nei) 圈滾道、外圈滾道和滾子外徑 3 個(ge) 表麵主要承受徑向負荷,理論上處於(yu) 純滾動狀態。本文所研究軸承的外圈滾道母線與(yu) 軸心線之間的夾角約為(wei) α = 25° ~ 29°,故稱其為(wei) 大錐角圓錐滾子軸承。該種軸承承受軸向負荷的能力高於(yu) 一般圓錐滾子軸承,主要用於(yu) 承受以 1 個(ge) 方向的軸向負荷為(wei) 主的徑向、軸向聯合負荷。
常規圓錐滾子球基麵的設計與(yu) 加工方法,沒有滿足圓錐滾子軸承的使用壽命要求。主要問題和現狀( 如圖 1 所示) 有:
(1) 內(nei) 圈大擋邊表麵及滾子球基麵磨損不均勻,滾子球基麵 SR 值散差大;
(2) 軸承使用過程中常常出現異常溫升現象;
(3) 大錐角圓錐滾子球基麵與(yu) 內(nei) 圈大擋邊接觸位置異常,接觸位置時而出現在內(nei) 圈大擋邊外側(ce) 與(yu) 滾子球基麵的穴徑邊緣之間,時而出現在內(nei) 圈大擋邊內(nei) 側(ce) 與(yu) 滾子球基麵徑向倒角邊緣之間,即滾子球基麵與(yu) 內(nei) 圈大擋邊之間接觸位置時常出現飄忽不定現象;
(4) 軸承內(nei) 圈大擋邊有時出現碎裂現象。因此,為(wei) 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(jue) 滾子球基麵形狀對軸承性能影響的問題。依據這種大錐角圓錐滾子軸承結構特點以及滾子、內(nei) 圈滾道、大擋邊磨損後的應力狀態和變形的基本規律,對軸承圓錐滾子球基麵形狀進行了優(you) 化改進設計。
圖1 滾子球基麵磨損現狀
2、圓錐滾子球基麵與(yu) 內(nei) 圈大擋邊接觸狀態分析滾子球基麵與(yu) 內(nei) 圈大擋邊都是工作表麵,它們(men) 在工作時產(chan) 生的滑動摩擦,在潤滑不良或接觸位置不合理時,將產(chan) 生嚴(yan) 重的摩擦磨損、燒傷(shang) 或應力集中,進而導致軸承滾道、滾子球基麵以及外徑的早期疲勞剝落而失效。圓錐滾子球基麵形狀、球基麵的穴徑大小及內(nei) 圈大擋邊形狀是影響內(nei) 圈大擋邊異常溫升和軸承承載能力的主要因素,圓錐滾子球基麵與(yu) 內(nei) 圈大擋邊的接觸位置也是很重要的環節。內(nei) 圈大擋邊與(yu) 滾子球基麵之間的異常接觸位置與(yu) 磨損狀況,同樣影響著軸承的使用壽命。磨損不均勻現象,特別是因為(wei) 圓錐滾子球基麵穴徑尺寸小而引起的穴徑邊緣凸起( 如圖 1b 所示) ,可造成滾子球基麵與(yu) 內(nei) 圈大擋邊接觸不良。如果同時伴隨著內(nei) 圈大擋邊角度差超差、表麵粗糙度超差等問題,磨損不均勻會(hui) 造成內(nei) 圈大擋邊表麵出現螺旋形態磨損。所以,根據軸承內(nei) 圈大擋邊狀況適當加大圓錐滾子球基麵穴徑尺寸,一方麵有利於(yu) 圓錐滾子兩(liang) 端麵等麵積磨削,有效保證圓錐滾子兩(liang) 端倒角坐標尺寸;另一方麵,也有利於(yu) 改善軸承工作軸向載荷大以及滾子球基麵 SR 值散差大等因素導致的內(nei) 圈大擋邊表麵、滾子球基麵磨損程度不均勻現象。
另外,在接觸點處,滑動摩擦的大小與(yu) 接觸點的位置有關(guan) : 當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,滾子球基麵與(yu) 大擋邊接觸位置在中間,能有效避免或減少大擋邊碎裂現象發生。