發(fā)布時(shí)間：2022年5月5日                             軋機(jī)軸承

影響軋機(jī)軸承失效的因素分析
    軋機(jī)軸承屬于精密件，其承載大，工作環(huán)境差。常見的軋機(jī)軸承失效形式有：工作面疲勞剝落、磨損、腐蝕等，其失效原因錯(cuò)綜復(fù)雜，經(jīng)常以一種或多種形式交叉表現(xiàn)，有很多因素難以用定量的表示方法來顯示與軸承失效存在的直接聯(lián)系。由影響軋機(jī)軸承使用壽命的因素分析魚骨圖（圖1）可知，主要分為內(nèi)在因素和外在因素兩個(gè)方面，內(nèi)在因素包括軸承的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工制造等，外在因素包括軸承的轉(zhuǎn)速情況、受載情況、潤滑、冷卻等。

    圖1 影響軋機(jī)軸承使用壽命的因素分析魚骨圖
    1）原材料
    材料冶金質(zhì)量從根本上影響軋機(jī)軸承的使用壽命，需要嚴(yán)格控制材料缺陷如氣孔、疏松、碳化物積聚、夾雜物等，特別是存在夾雜物時(shí)，裂紋首先在夾雜物與基體交界處形成并擴(kuò)展，導(dǎo)致早期疲勞剝落（圖2、圖3）。

    材料的潔凈度差，會(huì)破壞金屬基體的連續(xù)性，降低材料的塑性、韌性以及疲勞性能，在交變應(yīng)力作用下，夾雜物附近發(fā)生應(yīng)力集中，造成點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕擴(kuò)展后將形成疲勞剝落，疲勞剝落的后

期階段損壞就是疲勞碎裂。
    2）熱處理
    軸承鋼熱處理至關(guān)重要，合理的熱處理工藝是保證實(shí)現(xiàn)材料性能的關(guān)鍵。熱處理金相組織不合格,組織不致密不均勻，脫碳層過深，殘留奧氏體量過多,應(yīng)力過大等，造成材料的強(qiáng)度不合格。硬度偏低容易造成磨損或壓痕，硬度偏高容易造成碎裂。

    3）載荷條件
    軋機(jī)軸承承載大，如軋輥的徑向軸承都選用多列軸承，多列軸承的設(shè)計(jì)思路是依靠多列滾動(dòng)體來均勻的承載進(jìn)而增強(qiáng)軸承的承載能力，但是，在軋機(jī)使用的實(shí)際過程中，多列滾動(dòng)體的承載不可能完全均勻甚至?xí)霈F(xiàn)較大偏差，造成偏差的主要因素包括來自軸承本身設(shè)計(jì)、制造的偏差，軸承座安裝精度以及軋機(jī)部件的磨損等，同時(shí)，軸承承載分布還要受到軋制軸向力、傾覆力矩的影響。這就造成在軸承總體承受的當(dāng)量載荷不變條件下，每列滾動(dòng)體所承受的載荷出現(xiàn)變形，最終導(dǎo)致偏載，偏載一旦形成就會(huì)隨著繼續(xù)使用而不斷加劇，直到某一列滾動(dòng)體所承受的載荷超過該滾動(dòng)體極限承載能力，從而導(dǎo)致局部過載。除了會(huì)導(dǎo)致各列滾子載荷分配不平衡之外，還會(huì)導(dǎo)致單列滾子傾斜，造成應(yīng)力向局部集中，導(dǎo)致滾動(dòng)體滑動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，滾動(dòng)條件一旦改變，滾動(dòng)體和內(nèi)外圈之間發(fā)生接觸打滑,會(huì)導(dǎo)致軸承發(fā)熱進(jìn)而失效。

    4）加工
    倒角、油槽、砂輪越程槽有尖角或者位置不對(duì)，此種情況會(huì)形成應(yīng)力集中區(qū)；零件加工精度差，幾何精度、形位公差及表面粗糙度差，存在變形、機(jī)械傷、粗糙凸峰等高點(diǎn)，使接觸表面應(yīng)力增大，軸承載荷分布不均勻，影響軸承潤滑油膜的形成與保護(hù)，形成表面疲勞剝落。

    5）安裝
    制定明確的安裝規(guī)程，使用合適的工具，避免不當(dāng)受力，提高安裝精度；軸承安裝游隙調(diào)整合適；提高軸承座孔的同軸度，減少中心線的傾斜和交叉。

    6）潤滑
    軸承能夠長時(shí)間可靠使用離不開潤滑質(zhì)量的保證，保持軸承各部件之間良好的潤滑，潤滑油膜能夠良好的隔離各部件之間的接觸面，避免出現(xiàn)金屬與金屬之間的直接摩擦接觸。同時(shí)，良好的潤滑還會(huì)起到很好的散熱作用，能夠?qū)\(yùn)轉(zhuǎn)中的摩擦熱起到傳遞降低作用。另外，要選用合適的潤滑脂和正確的再潤滑方式和周期。

    7）密封
    密封性能是軋機(jī)軸承性能的關(guān)鍵，軸承運(yùn)行的成功取決于其密封能力，即將油脂留置在軸承中，將污物擋在外面的能力。通常軋鋼設(shè)備使用的軸承主要會(huì)遭到生產(chǎn)冷卻水和氧化鐵皮的污染。軸承的密封情況不佳，潤滑脂被水污染之后，會(huì)降低軸承材料的抗疲勞程度從而產(chǎn)生裂紋。軋鋼時(shí)，氧化鐵皮會(huì)破壞軸承內(nèi)部的潤滑條件，軸承表面會(huì)出現(xiàn)摩粒磨損，導(dǎo)致軸承產(chǎn)生磨損的情況。因此，理想的軸承密封能夠有效地提高軸承的使用壽命，同時(shí)也降低了軸承突然損壞影響生產(chǎn)事件的發(fā)生概率。