G20Cr2Ni4A轴承滚动体开裂失效分析

G20Cr2Ni4钢轴承滚子是安装在大型轴承上作为滚动体使用的,该滚子经表面渗碳后再经淬火回火处理。送检的滚子在试车约2 h后断裂,造成轴承失效。采用金相显微镜、洛氏硬度计、扫描电镜、X荧光光谱仪等,对该轴承滚子的开裂原因进行了分析。结果表明:金相组织、硬度、渗碳层厚度和化学成分等均合格。氢脆引起的内应力与外应力叠加是造成滚动体由内向外疲劳开裂失效的主要原因。     

连锁式轴承组合装置在棒线材轧机上的应用

轧辊推力球轴承因与辊颈松配合,运转中内圈与轧辊存在相对滑动,因摩擦生热易造成轴承早期失效,并影响四列圆柱滚子轴承正常使用。为此将轴承内圈端面与挡圈之间制成齿状啮合。轧辊内侧迷宫盖因配合较松,易与轧辊产生相对滑动,用带凸台的迷宫盖与四列圆柱滚子轴承内圈端面凹槽啮合,可防止滑动产生。     

中板矫直机用调心滚子轴承的失效分析与设计优化

针对国内某钢厂中板矫直机支承辊上调心滚子轴承出现抱死而频繁停机的问题,对轴承失效情况进行了介绍:轴承铜制保持器磨损严重,发生断裂;内圈一侧挡边磨损严重而另一侧轻微磨损;滚子一端面磨损严重。分析了轴承失效的原因,认为因支承辊变形导致轴承承受了较大的轴向力,并分析了其他可能造成轴向力大的原因。优化方案为将CA型调心滚子轴承更改为CC型,并说明了CC型轴承的优点。     

G20Cr2Ni4A钢渗碳轴承滚子断裂失效分析

经表面先渗碳再淬火、回火处理后的G20 Cr2 Ni4 A钢轴承滚子在试车约2 h后断裂。采用金相显微镜、维氏硬度计、扫描电镜、X荧光光谱仪等检测手段对该轴承滚子的开裂原因进行了分析。结果表明,该轴承滚子显微组织、化学成分、硬度及渗碳层厚度等均合格;轴承装配时,工作辊轴线与支承辊轴线不平行造成轧机在运行时轴向力过大,导致轴承滚子开裂失效。     

GCr15钢轴承滚子的早期磨损失效分析

失效轴承是推力调心滚子轴承,用于钻机水龙头主载荷轴承,设计疲劳寿命≥3000 h.滚子材质为GCr15钢,大端直径30 mm,小端直径22 mm,长度48 mm,热处理工艺:860℃×15 min,油冷淬火,(190～200)℃×60 min,回火空冷,硬度要求57～63 HRC.有一批滚子轴承安装使用后,短期内严重磨损.图1为失效滚子实物照片,可以看出滚子两端碰伤和疲劳剥落比较严重.为查找失效原因,从化学成分和显微组织两方面进行了分析.     

特大型四列圆锥滚子轴承失效分析

针对国内某钢厂穿孔机用特大型四列圆锥滚子轴承出现异响、轴承失效的问题,对失效轴承进行了外观、金相组织、外形尺寸和硬度检查,判定轴承材料、表面硬度符合标准。分析认为裂纹为大挡边与滚子端面剧烈摩擦发热所致。尺寸变形因安装拆卸时对轴承的加热冷却措施不当所致。安装时中外圈的倾斜导致了轴承各列游隙不均,导致B列受力较大最终失效。指出多列轴承安装时需注意对各列游隙的控制。     

国产高速链滚子的失效分析

对国产高速链滚子的早期破坏进行了失效分析。结果表明，在循环载荷作用下，多冲疲劳裂纹首先萌生于冷镦加工在滚子内表面所形成的加工划痕及台阶处，并扩展至断裂。因此，滚子内表面加工质量差是滚子早期失效的主要原因，并提出了改进措施。     

双列圆锥滚子轴承失效分析

对3506/355.6/YA-1双列圆锥滚子轴承的失效原因进行分析。通过断口分析、痕迹对比、硬度、热酸洗、非金属夹杂物、碳化物不均匀性、淬回火组织及网状碳化物等检测,对轴承本身材质及热处理情况进行排查,材质及热处理工艺均符合标准。导致轴承提前失效的原因为内圈A侧其中一粒滚子反向装入轴承,由于滚子大端侧工作面与内圈滚道接触处应力较大,使得内圈产生周向裂纹,最终使得轴承出现异常。     

高载荷圆锥滚子轴承的设计

圆锥滚子轴承可以承受双向载荷,常用于高速、重载卡车的轮毂之中。在使用时发现,此类轴承因受载较大易出现过早失效现象。本文依据标准圆锥滚子轴承进行改进结构设计,使之不仅结构简化便于生产,且能提高轴承基本额定动载荷,延长使用寿命。     

主桨毂水平铰轴承故障分析与改进

飞机在使用过程中主桨毂水平铰的双列圆柱滚子轴承发生失效,失效形式主要为内圈断裂及滚道剥落。通过轴承形貌分析、复查及计算分析,定位故障原因为在轴承在工作条件下,内圈产生弯曲变形,一方面在内圈端面内径处产生较大应力,导致内圈断裂,另一方面在轴承滚道处产生边缘应力,导致滚道剥落。制定的改进措施为内圈内径增加3处内径槽,滚子母线、内圈和外圈滚道修型处理,改进轴承通过两套600h耐久性试验。结果表明：在内圈内径增加3处内径槽及滚子母线、内圈和外圈滚道修型处理的改进措施可以有效解决轴承的使用问题。     

Analysis of bearing configuration effects on high speed spindles using an integrated dynamic thermo-mechanical spindle model

This work presents the effects of bearing configuration on the thermo-dynamic behavior of high speed spindles using the comprehensive dynamic thermo-mechanical model. The dynamic thermo-mechanical model consists of a comprehensive bearing dynamic model, a shaft dynamic model and a thermal model. The thermal model is coupled with the spindle dynamic model through bearing heat generation and thermal expansion of the whole system based on the bearing configuration. Thus the entire model becomes a comprehensive dynamic thermo-mechanical model. The new thermo-mechanical model also considers a pertinent mapping between bearing stiffness and shaft stiffness matrices based on bearing configurations, so that more general cases of bearing configurations can be modeled. Based on this model, the effects of bearing orientation on the spindle dynamics are systematically described and experimentally validated. It is shown that bearing orientation has a significant effect on spindle stiffness. Finally, the effects of various bearing configurations on spindle thermal and dynamic behavior are illustrated through numerical analysis with three different spindles.     

立式转子跌落在保护轴承上的碰撞特性

保护轴承用于支承主动磁悬浮轴承系统中高速跌落的悬浮转子,其抗冲击性能直接影响磁悬浮轴承系统的安全性和可靠性。为研究立式主动磁悬浮轴承系统中保护轴承的抗冲击性能,以满装混合陶瓷球轴承作保护轴承,对转子-保护轴承系统进行受力分析,建立转子-保护轴承的动力学模型。利用多体动力学软件对转子跌落到保护轴承过程中保护轴承所受的碰撞力进行仿真,分析转子偏心状态下,跌落转速和动平衡精度等级对碰撞力的影响。结果表明:随着跌落转速和动平衡精度等级的提高,保护轴承所受的轴向碰撞力保持不变,径向碰撞力随之增大。     

滑动轴承贫油润滑特性分析

基于广义Reynolds方程,建立圆柱滑动轴承贫油润滑模型,分析了入口油膜厚度对滑动轴承贫油润滑性能的影响。数值计算结果表明:在载荷和转速不变时,供油条件明显影响油膜收敛区的油膜厚度、承载力等参数;随入口油膜厚度的增加,滑动轴承承载区油膜厚度、端泄流量、有效承载面积增加,而轴承偏心率和油膜起始角随供油量的增加而减小。     

基于参数化CAE流程的曲面气浮轴承流场的研究

气浮技术的典型应用跨立式气浮支撑技术由径向止推轴承和轴向轴承组成。该形式便于加工但组装缝隙会被承载力以杠杆效应放大,导致结构失稳或重启后精度丧失。通过对气体轴承传统模型功用利弊的分析,提出了曲面式气浮轴承,并建立了数值仿真模型,用以分析曲面式气浮轴承与跨立式气浮轴承的承载特性。借助FLUENT与DX模块的参数化设计功能,对该类问题的数值模拟精度提出了解决方案。借用以上方法,求得了该尺寸下具有数值稳定性的离散化模型文件,并应用该文件对曲面气浮轴承进行了仿真研究。结果表明:新式网格无关性数值模拟实验有助于提高数值模拟的计算精度,曲面气浮轴承比较与跨立式气浮轴承具有结构紧凑承载稳定等优点。     

高速球轴承生热量的理论及试验研究

结合高速球轴承的拟动力学模型,分析轴承各零件在接触点处的切向摩擦力和相对滑动速度。利用局部分析法建立轴承生热量计算模型。研究转速、载荷和轴承几何结构参数对轴承各单元间的局部生热量和总生热量的影响。搭建轴承试验台,监测轴承生热量随工况的变化规律;将相同条件下的理论计算结果和试验结果进行对比,验证理论模型的正确性。结果表明:轴承在稳定运行时,转速和外加轴向载荷是造成轴承总生热量的主要因素;在球径一定的情况下,内、外圈沟曲率半径系数存在一个使轴承生热量最小的最优值;分析轴承生热量变化规律,有利于轴承的温度场计算、润滑油油量的选取等。研究结果为轴承结构的优化设计提供参考。     

某柴油机滑动轴承接触摩擦故障的振动特征与状态监测

针对柴油机滑动轴承振动的非稳态非线性特性,提出了一种监测滑动轴承摩擦故障的新方法。该方法首先分析了在柴油机发火燃烧时滑动轴承振动与滑动轴承接触摩擦故障的对应关系,建立了在发火燃烧时滑动轴承的接触摩擦故障特征,并依据与滑动轴承故障之间的关系提出了综合特征值公式,用于定量描述滑动轴承的摩擦故障。结果表明:该方法在线监测柴油机滑动轴承的摩擦故障简单准确,为诊断滑动轴承摩擦故障提供了新思路。     

不同流态下织构化动压滑动轴承润滑特性研究

为了探究不同流态下动压滑动轴承润滑及承载特性，以织构化动压滑动轴承为研究对象，基于Ng-Pan湍流润滑理论，建立不同流态下织构化动压滑动轴承润滑模型，分析润滑油流态、微织构以及轴承结构参数对动压滑动轴承油膜压力以及承载力的影响。研究表明：湍流流态能够有效地提高织构化动压滑动轴承的油膜压力，临界雷诺数随间隙比的增加而减小，随偏心率的增加而增大;不同流态下织构化轴承承载力随坑径与膜厚的增加而逐渐减小，随间距的增加呈现波动变化，随转速、偏心率与长径比的增加而增加，且湍流流态的承载远高于层流流态。     

滚滑轴承的摩擦热仿真分析

轴承温度升高产生的热膨胀会破坏轴承零件间的配合关系,影响轴承运动的灵敏性,降低轴承的使用寿命.为了解滚滑轴承承载运动时摩擦热引起的温度变化,辅助该新型轴承的结构设计,建立滚滑轴承承载运动的摩擦动力学模型;利用ABAQUS软件对滚滑轴承进行摩擦热仿真分析.结果表明:滚滑轴承从启动到稳定运转过程中,摩擦力矩由小到大,再变小...     

大型板带轧机工作辊轴承座热特性分析与研究

针对大型板带轧机工作辊轴承座易受热变形这一特征,建立了合理的有限元计算模型,详细介绍了一些利用有限元法求解有关热传导的问题,并且利用计算结果对轴承座的热特性进行了分析与研究,结果表明,温度梯度小的轴承座部位,其热应力小,轴承座热变形主要是因为热应力大造成的。