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工作条件对滚动轴承寿命的影响分析

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摘要:近年来,我国的经济发展十分迅速,达到了前所未有的发展水平,在这其中,工业产业的贡献十分巨大,在工业领域中,工业生产的机械是最大的功臣,在工业机械当中,必不可少的组成部分是滚动轴承。滚动轴承作为机械的重要组成部分,它的主要作用是使机械在使用过程中保持必要的顺滑和相对的省力,因此,对于整个机械系统而言,滚动轴承的功能和稳定运行相当关键。但是,所有的机械组成部分在使用中难免会遇到损耗,滚动轴承也不例外,在每天的工作和运转中多多少少会有很多原因影响到它的使用周期和使用效率。本文中,作者将对影响滚动轴承寿命的原因之一的工作条件进行必要分析,探究工作条件对滚动轴承寿命的影响。

关键词:工作条件;滚动轴承;寿命

0引言

现如今,工业生产对于我国的经济发展甚至是世界的经济发展都做出了巨大的贡献。工业机械中的重要组成部分之一就是滚动轴承,当前,在机械领域中,作为机械重要组成部分并且起到摩擦作用的滚动轴承是使用频率最高的一种组成部件。但是,滚动轴承在实际工作当中不可避免的会受到很多因素的影响而最终影响其使用的寿命,这些原因有很多,例如滚动轴承运转时候的环境温度和制造滚动轴承时所选用的材质以及对于滚动轴承的表面处理等各种因素,还有一些目前还不能清楚形容的因素等等。因此,本文将对影响滚动轴承工作的工作条件进行分析,探究可能影响滚动轴承使用时间长短的原因,以期为延长寿命的滚动轴承设计提供相关的理论指导。

1概述滚动轴承工作条件

1.1滚动轴承工作所需的形式、材质

当前,我国使用的滚动轴承一般使用两种材质,一种是使用频率较高的高碳铬轴承钢。其实,对于高碳铬轴承钢的运用,世界上其他国家滚动轴承使用的材料的化学成分与我国的大致相似,主要含量为 1% 的碳,1.5% 的铬。它的锻造形式主要是通过正火然后再采用退火的手段,然后将其加工变成套圈,紧接着将其淬火与回火。在这其中,选用硅材料在其中能够增强轴承钢自身的抵御回火的软化性能,降低磨削这一程序中滚动轴承外表的残余应力,有效的缓解滚动轴承初期的剥落情况。我国在制造滚动轴承时运用的另一种原料是陶瓷材质的,特别是氮化硅,这种材质大多使用于轴承中。通过热力产生的压力使其变成粉状的冶金氮化硅,再将这种化学物质用来铸就陶瓷滚动轴承。它与钢轴承的不同在于,氮化硅材质的轴承更加有利于抗击磨损,因此大多在环境比较恶劣的情况或者摩擦力比较大时选择氮化硅轴承,另外,氮化硅轴承还拥有极强的抗腐蚀性和抗污染能力,这一点相较于轴承钢有着天然的优势。

1.2探究炼油化工企业选择滚动轴承的特点

对于炼油化工企业而言,应该根据其工业特点来选择适当的滚动轴承,在此基础之上才能保证日程工作的顺利进行,并且使滚动轴承有更长的使用寿命。一般对于滚动轴承的选择,要注意一些特点。例如,要选择负荷工作面耐磨损的轴承,因为磨损会最先发生在轴承的滚动轨道和滚动体的外表上,这种会引起滚动轴承的口径间隙以及轴向间隙的距离过大,长时间如此,会大大降低炼油化工企业工作效率 ;另外,还要注意选择抗疲劳剥落情况的滚动轴承,在机械运转时,会有一种强大的冲击力,它与交变载荷的双方作用之下,常常引起滚动轴承的滚动轨道和滚动外表面的疲劳剥落,严重影响滚动轴承的使用寿命。不但如此,还要注意定期检查轴承内圈和外圈的表面磨损状况并给予及时的修复,因为有时滚动轴承的配件松动易导致轴承外圈和内圈表面的损耗,这同样会影响到轴承的使用寿命。

1.3滚动轴承主要的损坏原因

滚动轴承在正常使用过程中不可避免的会遇到损耗和摩擦,最终损坏,但这种损坏的主要原因在除去必要的损耗之外,其实与它日常的工作环境有些重要的关系。滚动轴承的损坏原因主要与它工作时的运转速度、工作时的环境温度、以及轴承使用的润滑油的黏度和轴承日常的清洁程度等情况的改变有关,这些原因不但会导致滚动轴承的损坏,更是会严重影响滚动轴承的使用寿命。特别是针对那些依靠稳定性较多的设备,例如风电齿轮箱、高速机车传动系统等 , 在滚动轴承的工作状态不良时,它的工作效率会大大降低,甚至可能影响到最终的使用寿命。因此,在实践中要注意对温度、载荷、材质、运行周期等所有对于滚动轴承的使用可能产生影响的不良因素逐一处理,保证滚动轴承的工作效率,增强使用寿命。

2分析工作条件对滚动轴承寿命的影响

2.1分析工作环境对滚动轴承性能的要求

滚动轴承工作时,除了会产生滚动摩擦之外,还会产生滑动摩擦。由于滚动轴承在工作时必须要经常的进行摩擦,如果滚动轴承不具备良好的耐磨属性,轴承的损耗便会大大增加,进而引起机械设备损耗,严重的话会影响到机械的精密程度。所以,要想有性能高的轴承,轴承必须同时具备高硬度与高耐磨两种特点,只有这样,轴承才可以很好的承载集中且反复的压力和载荷。另外,在工业生产中,需要轴承长期的工作和运转,因此轴承还应该具备良好的抗接触疲劳能力,这样才会确保使用中有效的减少损耗,增加轴承寿命。除此之外,还要求轴承的材料具备高强度和高韧性,这两种特点可以有效的抵御机械工作时带来的冲击和压力。最后,有些工厂的工作条件比较潮湿或者从事的是有腐蚀性的工业生产,为了保证滚动轴承不受外界不良环境的影响损害使用寿命,还要轴承材料具备充分的抗腐蚀性能。

2.2分析工作条件中载荷对于滚动轴承寿命的影响

在影响滚动轴承寿命的众多因素中,有一个相当关键的作用是轴承中的载荷问题,因为,轴承的载荷可以影响到轴承的形态并最终影响到轴承的工作效率。在实践中,当轴承的自身的载荷能力不足时,轴承的内部会首先变形,在此基础之上,轴承的内、外套圈也会发生一定程度的变形载荷达到轴承能够承载的峰值时,滚动轴承本身的刚度、以及接触应力等相关因素都会发生相应的改变,长此以往会影响轴承的使用寿命甚至是直接引起轴承的损坏。

2.3分析材质对于滚动轴承寿命的影响

影响轴承的使用寿命的一项重要的条件就是轴承材质的好坏,如果制造轴承材质自身不过关,例如选用的非金属杂质过多或者比较疏松多孔、裂纹现象严重等都是造成轴承使用寿命降低的关键因素。因此,注意制造滚动轴承时原材料的质量和纯净,排除使用杂质较多的非金属是提高轴承寿命的关键手段。

3结语

当前,由于各种机械工业的飞速发展,使用滚动轴承的频率也越来越高,对于其本身的使用寿命要求也越来越高。然而,实践中,影响其寿命的因素也很多,要想将这些难题逐一解决也不是一朝一夕的事情。因此,本文中,作者对影响滚动轴承使用寿命之一因素即工作条件这一问题给予了必要的分析和探究。通过对滚动轴承的材质和特点以及损坏原因进行必要的分析之后,探究出要想延长滚动轴承使用寿命的手段和方式,以期为实践保证轴承的使用效率和工业机械的高效运转提供必要的理论贮备。

参考文献

[1]  徐鹤琴,汪久根,王庆九 .  滚动轴承疲劳寿命的影响因素 [J]. 轴承,2016,12(05):58~64.

[2]  曲晓锐 .  影响滚动轴承使用寿命的分析 [J].  农业机械,2013,04(12):69~70.

作者:董霁泽 单位:大庆炼化公司机电仪厂机械二车间

哈尔滨轴承杂志责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次