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影响滚动轴承使用寿命的因素

文章作者:振威轴承 浏览量:227 类型:常见问题 日期:2019-01-18 15:00:25 分享:

    近年来,通用机械零部件的摩擦学设计得到广泛关注,滚动轴承是应用最广泛的机械零部件之一,随着数值计算技术和方法的发展,计算模拟和模拟试验已广泛用于滚动轴承的摩擦学研究和产品设计。滚动轴承的摩擦学设计有正向和反向两种思路。

    滚动轴承的性能对机械系统的性能有重大影响,然而影响滚动轴承疲劳寿命的因素众多,如工作温度、冲击载荷、可靠性、材料、使用条件、极限转速、表面粗糙度、夹杂物、压痕、润滑状态、径向游隙、偏斜、疲劳裂纹诱导应力、切向摩擦力、残余应力和环向应力、表面处理等,这些因素相互影响,加之疲劳寿命试验的非重复性,影响因素尚难以准确地定量描述。
    滚动轴承疲劳寿命经典的L-P理论基于假设:滚动接触的疲劳失效起源于接触区域下正交切应力最大的深度处。然而随着轴承制造工艺的发展,起源于表面的疲劳失效模式较表面下疲劳失效模式出现得更为频繁。裂纹萌生有3种机制:起源于表面的裂纹萌生、起源于近表面的裂纹萌生和材料基体中的裂纹萌生。




    起源于表面的麻点和表面下起源的剥落寿命是竞争的失效模式,被预测为膜厚比、粗糙峰斜率均方根值和边界润滑粗糙峰接触中的牵引系数的函数。

    随着高速铁路和航空工业的发展,对于轴承高可靠度的要求越来越多,同时轴承应用环境温度变化较大,有必要深入研究可靠度与温度的耦合作用。滚动轴承材料仍在发展之中,有必要探索零件的表面完整性与表面疲劳麻点之间的关系,在微观尺度上揭示零件表面完整性和润滑效应对疲劳麻点的影响。另一方面,结合载荷特性以及材料的动态响应来研究剥落失效,分析轴承材料对外界载荷的动态响应,研究疲劳性能与材料性能之间的耦合关系,获取材料动态响应与表层疲劳剥落的关系。
    对于其他影响轴承疲劳寿命的因素,例如润滑剂和添加剂,表面粗糙度、环向应力和界面滑动等,也需要综合地研究,如建立数据库和研发软件包,实现润滑剂和轴承材料的自动分析与选择,这也是未来发展方向之一。
    对影响轴承滚动解除疲劳的因素进行分析,有助于更好地理解轴承疲劳失效的机制。一方面可以尽量避免产生降低轴承寿命的因素,提高轴承的疲劳寿命;另一方面,可以为疲劳寿命理论的发展提供一定的指导,以期提高轴承疲劳寿命预测的准确性。

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