轴承在各个机械设备中都是非常重要的零部件,其中大部分机床的主轴轴承采用的都是
角接触球轴承,这种轴承的载荷支承和传递方式是依靠滚道和滚珠的相互接触,在长时间的高温高速环境下工作,难免会出现一定的疲劳失效,所以提高其疲劳寿命显得十分重要,下面小编为大家整理了角接触球轴承疲劳寿命的影响因素与提高措施,以供大家参考。
滚动轴承疲劳寿命的影响因素
1、轴承材料纯净度:角接触球轴承的制造材料一般都是高碳铬轴承钢,但是采用不同的冶炼方法,轴承材料的纯净度不同,纯净度对角接触球轴承的疲劳寿命影响很大。真空冶炼的轴承钢纯净度高,非金属夹杂氧化物、硅酸盐等的含量少,轴承的疲劳寿命比大气冶炼轴承钢高两倍左右。
2、表面粗糙度:疲劳裂纹通常起源于表面,因此表面条件对角接触球轴承的疲劳寿命有很大的影响。轴承表面越光滑,疲劳裂纹的产生时间越长。轴承滚珠和套圈的表面处理技术可以改变滚子表层的硬度、残余应力分布和材料的整体强度,从而提高轴承寿命。
3、工作温度:角接触球轴承在经过持续的运转后,必然会伴随有一定的温度的升高,这种温升的幅度与接触副之间的润滑油膜厚度、接触表面特征以及载荷、运转速度等参量有关。轴承在工作时摩擦产生热量,热量又会使轴承温度升高,由于热膨胀作用使得热变形增大而且会使轴承的实际预紧力增加,而预紧力的增加使得摩擦生热进一步加剧,由温度升高引起的轴承热变形也会影响角接触球轴承的运转精度。
4、轴承转速:轴承疲劳寿命直接与瞬时接触时间有关。瞬时接触时间是指,在载荷上限时滚珠在套圈上滚过和套圈滚道接触椭圆宽度所需的时间。随着转速的增大,瞬时接触时间增加,轴承的疲劳寿命就降低。运转越慢的轴承,其以转数计的寿命越长。而另一方面,瞬时接触时间的长短还会影响表面残余应力,从而间接对疲劳寿命产生影响。
5、轴承载荷:轴承载荷的大小对其疲劳寿命有非常大的影响。角接触球轴承的疲劳寿命在很大程度上取决于滚珠载荷上限,当载荷增大,导致滚珠载荷上限明显增大,疲劳寿命会明显减小。
提高角接触球轴承疲劳寿命措施
1、尽量减小轴承的节径:随着角接触球轴承节径的增大,离心力也会随着增大,滚珠与套圈的接触负荷就增大,造成疲劳寿命下降。因此在满足轴承使用要求的前提下,可以通过减小轴承的节径提高轴承的工作寿命。
2、增大轴承的初始接触角:增大轴承的初始接触角能减小内、外套圈与滚珠之间的接触负荷,使轴承疲劳寿命提高。
3、在保证不打滑的前提下减小预紧力:由于预紧力的提高会增大内、外套圈与滚珠的接触负荷,从而缩短轴承的疲劳寿命。
4、控制轴承的温升:尽量控制角接触球轴承的工作温度在100℃内,超过100℃时,会加剧轴承工作温度和实际预紧力,影响热变形和运转精度。
5、采用陶瓷材料:高速工况下,采用陶瓷材料滚珠代钢制滚珠,可以大幅提高角接触球轴承的疲劳寿命。
6、合理采用表面处理工艺:在角接触球轴承制造时采用合理的表面强化处理工艺,比如喷丸强化、滚压和挤压加工,这样可以使轴承表面产生冷硬层和压缩残余应力,从而提高轴承的疲劳寿命。
以上就是小编为大家整理的关于角接触球轴承疲劳寿命的影响因素的全部内容了,在提高轴承疲劳寿命的措施中,除了文中列出的几种方式外,开始以通过增大滚珠直径、增多滚珠的数量、采用更加的润滑技术和密封技术等措施来提高轴承寿命,具体内容可持续关注洛阳洛克威尔精密轴承的网站,或者拨打我们的客服进行详细咨询。
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