首先,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的同時(shí)具備有先進(jìn)性,才會(huì)有較長(zhǎng)的滾針軸承壽命。進(jìn)口軸承的制造一般要經(jīng)過鍛造、熱處理、車削、磨削和裝配等多道加工工序。各加工工藝的合理性、先進(jìn)性、穩(wěn)定性也會(huì)影響到軸承的壽命。其中影響成品TIMKEN軸承質(zhì)量的熱處理和磨削加工工序,往往與軸承的失效有著更直接的關(guān)系。近年來對(duì)軸承工作表面變質(zhì)層的研究表明,磨削工藝與軸承表面質(zhì)量的關(guān)系密切。
軸承材料的冶金質(zhì)量曾經(jīng)是影響滾動(dòng)軸承早期失效的主要因素。隨著冶金技術(shù)(例如軸承鋼的真空脫氣等)的進(jìn)步,原材料質(zhì)量得到改善。原材料質(zhì)量因素在軸承失效分析中所占的比重已經(jīng)明顯下降,但它仍然是軸承失效的主要影響因素之一。選材是否得當(dāng)仍然是軸承失效分析必須考慮的因素。
軸承失效分析的主要任務(wù),就是根據(jù)大量的背景材料、分析數(shù)據(jù)和失效形式,找出造成軸承失效的主要因素,以便有針對(duì)性地提出改進(jìn)措施,延長(zhǎng)進(jìn)口軸承的服役期,避免滾針軸承發(fā)生突發(fā)性的早期失效。
(1)、影響軸承疲勞壽命的因素非常多,無法全部加以估計(jì)或通過標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件而加以消除,這造成軸承實(shí)際疲勞壽命有很大的離散性,因此軸承疲勞壽命的表達(dá)參數(shù)為額定壽命L10,在ISO推薦標(biāo)準(zhǔn)R281中對(duì)L10的涵義明確規(guī)定如下:
“數(shù)量上足夠多的相同的一批軸承,其額定壽命L10用轉(zhuǎn)數(shù)(或在轉(zhuǎn)速不變時(shí)用小時(shí)數(shù)來表示,該批軸承中有90%在疲勞剝落發(fā)生前能達(dá)到或超過此轉(zhuǎn)數(shù)(或小時(shí)數(shù))”。迄今為止,世界各國(guó)都遵從上述規(guī)定。
在美國(guó)等一些國(guó)家中,還用用中值壽命的概念。中值壽命LM是指一批相同軸承的中值壽命,即指其中50%的軸承在疲勞剝落前能夠達(dá)到或超過總轉(zhuǎn)數(shù),或在一定轉(zhuǎn)速下的工作不時(shí)數(shù),中值壽命LM不是一批滾針軸承壽命的算術(shù)平均值。一般中值壽命LM是額定壽命的5倍左右。
(2)、額定壽命的概念只適用于數(shù)量足夠的一批TIMKEN軸承,而不適用于個(gè)別軸承。
例如有40套6204軸承按其使用條算得其額定壽命為1000h而不致發(fā)生疲勞破壞,其余的4套則可能不到1000h即出現(xiàn)疲勞失效的軸承,額定疲勞壽命的意義就代表這批進(jìn)口軸承在正常發(fā)揮其材料潛力時(shí)可期望的壽命。因此在大多數(shù)情況下,用戶在選擇軸承時(shí)仍先作疲勞壽命計(jì)算,再根據(jù)實(shí)際失效類別進(jìn)行校核,例如磨損壽命校核,取計(jì)算結(jié)果中的較小值為軸承計(jì)算壽命。
進(jìn)口軸承轉(zhuǎn)速過高時(shí)會(huì)使摩擦面間產(chǎn)生高溫,影響潤(rùn)滑劑機(jī)能,破壞油膜,從而導(dǎo)致動(dòng)彈體回火或元件膠合失效。
軸承的極限轉(zhuǎn)速是指軸承在一定的工作前提下,達(dá)到所能承受最高熱平衡溫度時(shí)的轉(zhuǎn)速值。軸承的工作轉(zhuǎn)速應(yīng)低于其極限轉(zhuǎn)速。
TIMKEN軸承機(jī)能表中所給出的極限轉(zhuǎn)速值分別是在脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑前提下確定的,且僅合用于0級(jí)公差、潤(rùn)滑冷卻正常、與剛性軸承座和軸配合、軸承載荷P≤0.1C(C為軸承的基本額定動(dòng)載荷,向心軸承只受徑向載荷,推力軸承只受軸向載荷)的軸承。
當(dāng)軸承載荷P>0.1C時(shí),接觸應(yīng)力將增大;進(jìn)口軸承承受聯(lián)合載荷時(shí),受載動(dòng)彈體將增加,這都會(huì)增大軸承接觸表面間的摩擦,使?jié)櫥瑺顟B(tài)變壞。此時(shí),極限轉(zhuǎn)速值應(yīng)修正。