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滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则

滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则
滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则

1.滚动轴承的受力分析

滚动轴承在工作中,在通过轴心线的轴向载荷(中心轴向载荷)Fa作用下,可认为各滚动体平均分担载荷,即各滚动体受力相等。当轴承在纯径向载荷Fr作用下(图6),内圈沿Fr方向移动一距离δ0,上半圈滚动体不承载,下半圈各滚动体由于个接触点上的弹性变形量不同承受不同的载荷,处于Fr作用线最下位置的滚动体承载最大,其值近似为5Fr/Z(点接触轴承)或4.6Fr/Z(线接触轴承),Z为轴承滚动体总数,远离作用线的各滚动体承载逐渐减小。对于内外圈相对转动的滚动轴承,滚动体的位置是不断变化的,因此,每个滚动体所受的径向载荷是变载荷。

2.滚动轴承的载荷计算

(1)滚动轴承的径向载荷计算

一般轴承径向载荷Fr作用中心O的位置为轴承宽度中点。

角接触轴承径向载荷作用中心O的位置应为各滚动体的载荷矢量与轴中心线的交点,如图7所示。角接触球轴承、圆锥滚子轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离a可由直接从手册查得。

接触角α及直径D,越大,载荷作用中心距轴承宽度中点越远。为了简化计算,常假设载荷中心就在轴承宽度中点,但这对于跨距较小的轴,误差较大,不宜随便简化。

图8角接触轴承受径向载荷产生附加轴向力

1)滚动轴承的轴向载荷计算

当作用于轴系上的轴向工作合力为FA,则轴系中受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=FA,不受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=0。但角接触轴承的轴向载荷不能这样计算。

角接触轴承受径向载荷Fr时,会产生附加轴向力FS。图8所示轴承下半圈第i个球受径向力Fri。由于轴承外圈接触点法线与轴承中心平面有接触角α,通过接触点法线对轴承内圈和轴的法向反力Fi将产生径向分力Fri;和轴向分力FSi。各球的轴向分力之和即为轴承的附加轴向力FS。按一半滚动体受力进行分析,有

FS ≈ 1.25 Frtan α(1)

计算各种角接触轴承附加轴向力的公式可查表5。表中Fr为轴承的径向载荷;e为判断系数,查表6;Y为圆锥滚子轴承的轴向动载荷系数,查表7。

表-5 角接触轴承附加轴向力公式

角接触轴承附加轴向力的方向是由轴承外圈的宽边指向窄边,通过内圈作用于轴上。角接触轴承一般应成对使用。

图9 角接触轴承所受的轴向载荷

计算角接触轴承所受的轴向载荷Fa1 、Fa2时,要同时考虑附加轴向力FSl、FS2和作用于轴上的其他工作轴向力FA。如图9,若FSl+ FA> FS2,由于轴承Ⅱ的右端已固定,轴不能向右移动,根据轴系轴向力的平衡关系,则Fa2= FSl+ FA;同理,若FS2> FSl+ FA,则Fa2 = FS2。因此,轴承Ⅱ所受的轴向力必然是下列两值中较大者

Fa2 = FS2(2)

Fa2= FSl+ FA(-3)

用同样方法分析,可得轴承Ⅰ所受的轴向力是下列两值中较大者

Fa1= FSl(4)

Fa1 = FS2-FA(5)

当轴上轴向力FA与图示方向相反时,FA应取负值。

3.滚动轴承的失效和计算准则

滚动轴承的主要失效形式有:

(1)滚道和滚动体表的疲劳点蚀滚动轴承工作时内、外套圈间有相对运动,滚动体既自转又围绕轴承中心公转,滚动体和套圈分别受到不同的脉动接触应力。工作若干时间后,各元件接触表面上都可能发生接触

疲劳点蚀。点蚀会使轴承工作时振动、噪声和发热急剧增大。

(2)轴承的塑性变形过大的静载荷或冲击,会使滚动体或套图滚道上将出现不均匀的塑性变形。这时,轴承的摩擦力矩、振动、噪声都将增加,运转精度也降低。

(3)轴承磨粒磨损在多尘和滚道内有污垢的条件下工作,可造成滚动体与套圈产生磨粒磨损。从而使运转精度也降低,产生振动和噪声。

决定轴承尺寸时,要针对主要失效形式进行必要的计算。针对点蚀失效应进行寿命计算,针对塑性变形失效应进行静强度计算,针对磨损失效可采用合理的润滑措施和密封装置来解决。高速轴承还应校核极限转速。

滚动轴承常见的失效形式及原因

滚动轴承常见的失效形式及原因分析 滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产 生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、 电腐蚀、保持架损坏等。 一,疲劳剥落 疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。 疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面. 轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有: 1、次表面起源型 次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部

(次表面)为起源产生的疲劳剥落。 2、表面起源型 表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。 3、工程模型 工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。 疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下: A、制造因素 1、产品结构设计的影响:产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。 2、材料品质的影响:轴承工作时,零件滚动表面承受周期性交变载荷或冲击载荷。由于零件之间的接触面积很小,因此,会产生极高的接触应力。在接触应力反复作用下,零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落。就材料本身的品质来讲,其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等,内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等,这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因。

滚动轴承故障诊断与分析..

滚动轴承故障诊断与分析Examination and analysis of serious break fault down in rolling bearing 学院:机械与汽车工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 班级:2010020101 姓名: 学号: 指导老师:王林鸿

摘要:滚动轴承是旋转机械中应用最广的机器零件,也是最易损坏的元件之一, 旋转机械的许多故障都与滚动轴承有关,轴承的工作好坏对机器的工作状态有很大的影响,其缺陷会产生设备的振动或噪声,甚至造成设备损坏。因此, 对滚动轴承故障的诊断分析, 在生产实际中尤为重要。 关键词:滚动轴承故障诊断振动 Abstract: Rolling bearing is the most widely used in rotating machinery of the machine parts, is also one of the most easily damaged components. Many of the rotating machinery fault associated with rolling bearings, bearing the work of good or bad has great influence to the working state of the machine, its defect can produce equipment of vibration or noise, and even cause equipment damage. Therefore, the diagnosis of rolling bearing fault analysis, is especially important in the practical production. Key words: rolling bearing fault diagnosis vibration 引言:滚动轴承是机器的易损件之一,据不完全统计,旋转机械的故障约有30% 是因滚动轴承引起的,由此可见滚动轴承故障诊断工作的重要性。如何准确判断出它的末期故障是非常重要的,可减少不必要的停机修理,延长设备的使用寿命,避免事故停机。滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏,如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下,经过一段时间运转,轴承也会出现疲劳剥落和磨损。总之,滚动轴承的故障原因是十分复杂的,因而对作为运转机械最重要件之一的轴承,进行状态检测和故障诊断具有重要的实际意义,这也是机械故障诊断领域的重点。 一滚动轴承故障诊断分析方法 1滚动轴承故障诊断传统的分析方法 1.1振动信号分析诊断 振动信号分析方法包括简易诊断法、冲击脉冲法(SPM法)、共振解调法(IFD 法)。振动诊断是检测诊断的重要工具之一。 (1)常用的简易诊断法有:振幅值诊断法,反应的是某时刻振幅的最大值,适用于表面点蚀损伤之类的具有瞬时冲击的故障诊断;波峰因素诊断法,表示的

滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则

1.滚动轴承的受力分析 滚动轴承在工作中,在通过轴心线的轴向载荷(中心轴向载荷)Fa作用下,可认为各滚动体平均分担载荷,即各滚动体受力相等。当轴承在纯径向载荷Fr作用下(图6),内圈沿Fr方向移动一距离δ0,上半圈滚动体不承载,下半圈各滚动体由于个接触点上的弹性变形量不同承受不同的载荷,处于Fr作用线最下位置的滚动体承载最大,其值近似为5Fr/Z(点接触轴承)或4.6Fr/Z(线接触轴承),Z为轴承滚动体总数,远离作用线的各滚动体承载逐渐减小。对于内外圈相对转动的滚动轴承,滚动体的位置是不断变化的,因此,每个滚动体所受的径向载荷是变载荷。 图6滚动轴承径向载荷的分析图7角接触轴承的载荷作用中心 2.滚动轴承的载荷计算 (1)滚动轴承的径向载荷计算 一般轴承径向载荷Fr作用中心O的位置为轴承宽度中点。 角接触轴承径向载荷作用中心O的位置应为各滚动体的载荷矢量与轴中心线的交点,如图7所示。角接触球轴承、圆锥滚子轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离a可由直接从手册查得。 接触角α及直径D,越大,载荷作用中心距轴承宽度中点越远。为了简化计算,常假设载荷中心就在轴承宽度中点,但这对于跨距较小的轴,误差较大,不宜随便简化。

图8角接触轴承受径向载荷产生附加轴向力 1)滚动轴承的轴向载荷计算 当作用于轴系上的轴向工作合力为FA,则轴系中受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=FA,不受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=0。但角接触轴承的轴向载荷不能这样计算。 角接触轴承受径向载荷Fr时,会产生附加轴向力FS。图8所示轴承下半圈第i个球受径向力Fri。由于轴承外圈接触点法线与轴承中心平面有接触角α,通过接触点法线对轴承内圈和轴的法向反力Fi将产生径向分力Fri;和轴向分力FSi。各球的轴向分力之和即为轴承的附加轴向力FS。按一半滚动体受力进行分析,有 FS ≈ 1.25 Frtan α(1) 计算各种角接触轴承附加轴向力的公式可查表5。表中Fr为轴承的径向载荷;e为判断系数,查表6;Y为圆锥滚子轴承的轴向动载荷系数,查表7。 表-5 角接触轴承附加轴向力公式 轴承类型角接触球轴承圆锥滚子轴承

受力构件承载力计算

《建筑结构》补修课导学三 2008年06月17日 王启平 第三章 受弯构件承载力计算 受弯构件的两种破坏形式:1.沿弯矩最大截面破坏,称为正截面破坏;2.是沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏,破坏截面与构件的轴线斜交,称为斜截面破坏。 (a )正截面破坏 (b )斜截面破坏 图3-1 受弯构件的两种破坏形式 3.1一般构造要求 3.1.1截面形式 在受弯构件中,仅在截面的受拉区配置纵向受力钢筋的截面,称为单筋截面。同时在截面的受拉区和受压区配置纵向受力钢筋的截面,称为双筋截面。 3.1.2梁的构造要求 梁中一般配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和架立钢筋,如图3-3所示。 图 梁的配筋 1. 截面尺寸 梁高与跨度之比l h /称为高跨比。对于肋形楼盖的主梁为1/8~1/14,次梁为1/12~1/18;独立梁不小于1/15(简支)和1/20(连续)。 矩形截面梁的高宽比b h /一般取2.0~3.0;T 形截面梁的b h /.一般取2.5~4.0 (此处b 为梁肋宽)。为便于统一模板尺寸,通常采用矩形截面梁的宽度或T 形截面梁的肋宽b = 100、120、150、(180)、200、(220)、250和300mm ,300mm 以上的级差为50mm ,括号中的数值仅用于木模;梁的高度h = 250、300、750、800、900、1000mm 等尺寸。当

滚动轴承故障诊断频谱分析报告

滚动轴承故障诊断1(之国外专家版) 滚动轴承故障 现代工业通用机械都配备了相当数量的滚动轴承。一般说来,滚动轴承都是机器中最精密的部件。通常情况下,它们的公差都保持在机器的其余部件的公差的十分之一。但是,多年的实践经验表明,只有10%以下的轴承能够运行到设计寿命年限。而大约40%的轴承失效是由于润滑引起的故障,30%失效是由于不对中或“卡住”等装配失误,还有20%的失效是由过载使用或制造上缺 陷等其它原因所致。 如果机器都进行了精确对中和精确平衡,不在共振频率附近运转,并且轴承润滑良好,那么机器运行就会非常可*。机器的实际寿命也会接近其设计寿命。然而遗憾的是,大多数工业现场都没有做到这些。因此有很多轴承都因为磨损而永久失效。你的工作是要检测出早期症状并估计故障的严重程度。振动分析和磨损颗粒分析都是很好的诊断方法。 1、频谱特征 故障轴承会产生与1X基频倍数不完全相同的振动分量——换言之,它们不是同步的分量。对振动分析人员而言,如果在振动频谱中发现不同步分量那么极有可能是轴承出现故障的警告信号。振动分析人员应该马上诊断并排除是否是其它故障引起的这些不同步分量。 如果看到不同步的波峰,那极有可能与轴承磨损相关。如果同时还有谐波和边频带出现,那么轴承磨损的可能性就非常大——这时候你甚至不需要再去了解轴承准确的扰动频率。 2、扰动频率计算 有四个与轴承相关的扰动频率:球过内圈频率(BPI)、球过外圈频率(BPO)、保持架频率(FT)和球的自旋频率(BS)。轴承的四个物理参数:球的数量、球的直径、节径和接触角。其中,BPI 和BPO的和等于滚珠/滚柱的数量。例如,如果BPO等于3.2 X,BPI等于4.8 X,那么滚珠/滚柱 的数量必定是8。

滚动轴承的几种失效形式

滚动轴承的几种失效形式 滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成,内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转;外圈作用是与轴承座相配合,起支撑作用;滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间,其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命;保持架能使滚动体均匀分布,防止滚动体脱落,引导滚动体旋转起润滑作用。滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有磨损、腐蚀、蠕动、烧伤、电蚀、尺寸变化。 一、磨损 在力的作用下,两个相互接触的金属表面相对运动产生摩擦,形成摩擦副。磨擦引起金属消耗或产生残余变形,使金属表面的形状、尺寸、组织或性能发生改变的现象称为磨损。 磨损过程包含有两物体的相互作用、黏着、擦伤、塑性变形、化学反应等几个阶段。其中物体相互作用的程度对磨损的产生和发展起着重要的作用。 磨损的基本形工有:疲劳磨损、黏着磨损、磨料(粒)磨损、微动磨损和腐蚀磨损等。 产生磨损的主要原因: A、异物通过了密封不良的装置(或密封圈)进入了轴承内部。 B、润滑不当。如润滑油中的杂质未过滤干净、润滑方式不良、润滑剂选用不当、润滑剂变质等。 C、零件接触面上的材料颗粒脱离, D、锈蚀。如,由于轴承使用温度变化产生的冷凝水、润滑剂中添加剂的腐蚀性特质等原因形成的锈蚀。 实际中多数磨损属于综合性磨损,预防对策应根据磨损的形式和机理分别采取措施。 对于微动磨损,可以采用小游隙或过盈配合来减少使用过程中的微动磨损;可在套圈与滚动体之间采用稀润滑剂润滑或分别包装来减少运输过程的微动磨损;另外,轴承应放在无振动环境下保管,或将轴承内外圈隔离存放可以防止保管过程中产生的微动磨损。

滚动轴承故障诊断的频谱分析

滚动轴承故障诊断的频谱分析 滚动轴承在机电设备中的应用非常广泛,滚动轴承状态的好坏直接关系到旋转设备的运行状态,因此在实际生产过程中作好滚动轴承的状态监测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。 滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性,并且重复性强。正常优质轴承在开始使用时振动和噪声均比较小,但频谱有些散乱,幅值比较小。运动一段时间后,振动和噪声保持在一定水平,频谱比较单一,仅出现一,二倍频,极少出现三倍工频以上频谱,轴承状态非常平稳,进入稳定工作期。持续运行后进入使用后期,轴承振动和噪声开始增大,有时出现异音,但振动增大的变化比较缓慢,此时,轴承峭度值开始突然到达一定值。可以认为此时轴承出现了初期故障。这时就要对轴承进行严密监测,密切注意其变化。此后轴承峭度值又开始快速下降,并接近正常值,而振动和噪声开始显著增大,其增大幅度开始加快,其振动超过标准时(ISO2372),其轴承峭度值也开始快速增大,当轴承超过振动标准,峭度值也超过正常值时,可认为轴承已进入晚期故障,需要及时检修设备,更换滚动轴承。 1、滚动轴承故障诊断方式 振动分析是对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的常用方法。一般方式为:利用数据采集器在设备现场采集滚动轴承振动信号并储存,传送到计算机,利用振动分析软件进行深入分析,从而得到滚动轴承各种振动参数的准确数值,进而判断这些滚动轴承是否存在故障。采用恩递替公司的Indus3振动测量分析系统进行大中型电机滚动轴承的状态监测和故障诊断,经过近几年实际使用,其效果令人非常满意。要想真实准确反映滚动轴承振动状态,必须注意采集信号的准确真实,因此要在离轴承最近的地方安排测点。 2、滚动轴承正常运行特点与诊断技巧 滚动轴承的运转状态在其使用过程中有一定的规律性,并且重复性非常好。例如,正常优质轴承在开始使用时,振动幅值和噪声均比较小,但频谱有些散乱(图1)这可能是由于制造过程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。运行一段时间后,振动幅值和噪声维持一定水平,频谱非常单一,仅出现一、二倍频。极少出现三倍工频以上频谱(图2),轴承状态非常稳定,进入稳定工作期。继续运行一段时

4.2 轴心受压构件承载力计算

轴心受压构件承载力计算 按照箍筋配置方式不同,钢筋混凝土轴心受压柱可分为两种:一种是配置纵向钢筋和普通箍筋的柱(图4.2.1a),称为普通箍筋 柱;一种是配置纵向钢筋和螺旋筋(图)或 焊接环筋(图4.2.1c)的柱,称为螺旋箍筋柱或 间接箍筋柱。 需要指出的是,在实际工程结构中,几 乎不存在真正的轴心受压构件。通常由于荷 载作用位置偏差、配筋不对称以及施工误差 等原因,总是或多或少存在初始偏心距。但 当这种偏心距很小时,如只承受节点荷载屋 架的受压弦杆和腹杆、以恒荷载为主的等跨 多层框架房屋的内柱等,为计算方便,可近 似按轴心受压构件计算。此外,偏心受压构件垂直于弯矩作用平面的承载力验算也按轴心受压构件计算。 一、轴心受压构件的破坏特征 按照长细比的大小,轴心受压柱可分为短柱和长柱两类。对方形和矩形柱,当≤8时属于短柱,否则为长柱。其中为柱的计算长度,为矩形截面的短边尺寸。 1.轴心受压短柱的破坏特征 配有普通箍筋的矩形截面短柱,在轴向压力N作用下整个截面的应变基本上是均匀分布的。N较小时,构件的压缩变形主要为弹性变形。随着荷载的增大,构件变形迅速增大。与此同时,混凝土塑性变形增加,弹性模量降低,应力增长逐渐变慢,而钢筋应力的增加则越来越快。对配置HPB235、HRB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋的构件,钢筋将先达到其屈服强度,此后增加的荷载全部由混凝土来承受。在临近

破坏时,柱子表面出现纵向裂缝,混凝土保护层开始剥落,最后,箍筋之间的纵向钢筋压屈而向外凸出,混凝土被压碎崩裂而破坏(图4.2.2)。破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度。当短柱破坏时,混凝土达到极限压应变=,相应的纵向钢筋应力值=E s=2×105×mm2=400N/mm2。因此,当纵向钢筋为高强度钢筋时,构件破坏时纵向钢筋可能达不到屈服强度。设计中对于屈服强度超过400N/mm2的钢筋,其抗压强度设计值只能取400N/mm2。显然,在受压构件内配置高强度的钢筋不能充分发挥其作用,这是不经济的。 2.轴心受压长柱的破坏特征 对于长细比较大的长柱,由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的,在轴心压力N作用下,由初始偏心距将产生附加弯矩,而这个附加弯矩产生的水平挠度又加大了原来的初始偏心距,这样相互影响的结果,促使了构件截面材料破坏较早到来,导致承截能力的降低。破坏时首先在凹边出现纵向裂缝,接着混凝土被压碎,纵向钢筋被压弯向外凸出,侧向挠度急速发展,最终柱子失去平衡并将凸边混凝土拉裂而破坏(图4.2.3)。试验表明,柱的长细比愈大,其承截力愈低,对于长细比很大的长柱,还有可能发生“失稳破坏”。 由上述试验可知,在同等条件下,即截面相同,配筋相同,材料相同的条件下,长柱承载力低于短柱承载力。在确定轴心受压构件承截力计算公式时,规范采用构件

常见的滚动轴承失效形式

常见的滚动轴承失效形式 常见的滚动轴承失效形式1(接触疲劳失效接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生的材料疲劳失效。接触疲劳失效常见的形式是接触疲劳剥落发。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面,往往也伴随着疲劳裂纹,首先从接触表面以下最大交变切应力处产生,然后扩展到表面形成不同的剥落形状,如点状为点蚀或麻点剥落,剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大,而往往向深层扩展,形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。2(磨损失效磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏,并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一,按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损,常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均,在润滑条件严重恶化时,因局部摩擦生热,易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象,严重时表面金属可能局部熔化,接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。3( 断裂失效轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂,称为缺陷断裂。应当指出,轴承在制造过程中,对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在,今后仍必须加强控制。但一般来说,通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。4( 腐蚀失效有些滚动轴承在实际运行当中不可避免的要接触到水、水汽以及腐蚀性介质等,这些物

受压构件承载力计算复习题(答案)详解

受压构件承载力计算复习题 一、填空题: 1、小偏心受压构件的破坏都是由于 而造成 的。 【答案】混凝土被压碎 2、大偏心受压破坏属于 ,小偏心破坏属 于 。 【答案】延性 脆性 3、偏心受压构件在纵向弯曲影响下,其破坏特征有两 种类型,对长细比较小的短柱属于 破坏,对长细比较大的细长柱,属于 破坏。 【答案】强度破坏 失稳 4、在偏心受压构件中,用 考虑了纵向弯曲的 影响。 【答案】偏心距增大系数 5、大小偏心受压的分界限是 。 【答案】b ξξ= 6、在大偏心设计校核时,当 时,说明s A '不屈 服。 【答案】s a x '2 7、对于对称配筋的偏心受压构件,在进行截面设计时, 和 作为判别偏心受压类型的唯一依据。

【答案】b ξξ≤ b ξξ 8、偏心受压构件 对抗剪有利。 【答案】轴向压力N 9、在钢筋混凝土轴心受压柱中,螺旋钢筋的作用是使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝土,可以提高构件的______和______。 【答案】承载力 延性 10、偏心距较大,配筋率不高的受压构件属______受压情况,其承载力主要取决于______钢筋。 【答案】大偏心 受拉 11、受压构件的附加偏心距对______受压构件______受压构件影响比较大。 【答案】轴心 小偏心 12、在轴心受压构件的承载力计算公式中,当f y <400N /mm 2 时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______;当f y ≥400N /mm 2时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______N /mm 2。 【答案】f y 400 二、选择题: 1、大小偏心受压破坏特征的根本区别在于构件破坏时,( )。 A 受压混凝土是否破坏 B 受压钢筋是否屈服 C 混凝土是否全截面受压 D 远离作用力N 一侧钢筋是否屈服

滚动轴承常见的失效形式及原因分析

滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖 2008-11-05 10:55 滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。 一,疲劳剥落 疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。 疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面. 轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有: 1、次表面起源型 次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动

表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。 2、表面起源型 表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。 3、工程模型 工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。 疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下: A、制造因素 1、产品结构设计的影响 产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。 2、材料品质的影响

滚动轴承常见失效形式及原因分析

滚动轴承常见失效形式及原因分析 滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。 一,疲劳剥落 疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。 疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面。 轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论

中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有: >>>>1、次表面起源型 次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。 >>>>2、表面起源型 表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。 >>>>3、工程模型 工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。 疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下:

最新3受弯构件承载力计算汇总

3受弯构件承载力计 算

1 、一般构造要求 受弯构件正截面承载力计算 1 、配筋率对构件破坏特征的影响及适筋受弯构件截面受力的几个阶段 受弯构件正截面破坏特征主要由纵向受拉钢筋的配筋率ρ大小确定。配筋率是指纵受受拉钢筋的截面面积与截面的有效面积之比。 (3-1) 式中As——纵向受力钢筋的截面面积,; b——截面的宽度,mm; ——截面的有效高度, ——受拉钢筋合力作用点到截面受拉边缘的距离。

根据梁纵向钢筋配筋率的不同,钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型,不同类型梁的破坏特征不同。 (1)适筋梁 配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。 适筋梁从开始加载到完全破坏,其应力 变化经历了三个阶段,如图3.8。 第I阶段(弹性工作阶段):荷载很小 时,混凝土的压应力及拉应力都很小, 梁截面上各个纤维的应变也很小,其应 力和应变几乎成直线关系,混凝土应力 分布图形接近三角形,如图3.8(a)。 当弯矩增大时,混凝土的拉应力、压应 力和钢筋的拉应力也随之增大。由于混 凝土抗拉强度较低,受拉区混凝土开始 表现出明显的塑性性质,应变较应力增 加快,故应力和应变不再是直线关系, 应力分布呈曲线, 当弯距增加到开裂弯距时,受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变,此时, 截面处于将裂未裂的极限状态,即第I阶段末,用Ia表示,如图3.13(b)所示。这时受压区塑性变形发展不明显,其应力图形仍接近三角形。Ia阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 第Ⅱ阶段(带裂缝工作阶段):当弯矩继续增加时,受拉区混凝土的拉应变超过其极其拉应变,受拉区 出现裂缝,截面即进入第Ⅱ阶段。裂缝出现后,在裂缝截面处,受拉区混凝土大部分退出工作,未开裂部分混凝土虽可继续承担部分拉力,但因靠近中和轴很近,故其作用甚小,拉力几乎全部由受拉钢筋承担,在裂缝出现的瞬间,钢筋应力突然增加很大。随着弯矩的不断增加,裂缝逐渐向上扩展,中和轴逐渐上移。由于受压区应变不断增大,受压区混凝土呈现出一定的塑性特征,应力图形呈曲线形,如图3.8?所示。第Ⅱ阶段的应力状态代表了受弯构件在使用时的应力状态,故本阶段的应力状态作为裂缝宽度和变形验算的依据。 当弯矩继续增加,钢筋应力不断增大,直至达到屈服强度,这时截面所能承担的弯矩称为屈服弯矩。 它标志截面即将进入破坏阶段,即为第Ⅱ阶段极限状态,以Ⅱa表示,如图3.8(d)所示。 第Ⅲ阶段(破坏阶段):弯矩继续增加,截面进入第Ⅲ阶段。这时受拉钢筋的应力保持屈服强度不变,钢筋的应变迅速增大,促使受拉区混凝土的裂缝迅速向上扩展,中和轴继续上移,受压区混凝土高度缩小,混凝土压应力迅速增大,受压区混凝土的塑性特征表现得更加充分,压应力呈显著曲线分布[图3.8(e)]。到本阶段末(即Ⅲa阶段),受压边缘混凝土压应变达到极限应变,受压区混凝土产生近乎水平的裂缝,混凝土被压碎,甚至崩脱[图3.8(a)],截面宣告破坏,此时截面所承担的弯矩即为破坏弯矩Mu,这时的应力状态作为构件承载力计算的依据[图3.8(f)]。

滚动轴承常见的失效形式及原因

滚动轴承常见的失效形式及原因 滚动轴承常见的失效形式及原因分析 滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。 疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力 的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。 疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角. 通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要岀现在套圈和滚动体的滚动表面. 轴承疲劳失效的机理很复杂,也岀现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有: 次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起 源产生的疲劳剥落。 表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起 源产生的疲劳剥落。 工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。 疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制

造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具■体因素如下: A制造因素| 1 、产品结构设计的影响:产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。2、材料品质的影响:[轴承工作时,零件滚动表面承受周期性交变载荷或冲击载荷。由于零件之间的接触面积很小,因此,会产生极高的接触应力。在接触应力反复作用下,零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落。就材料本身的品质来讲,其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等,内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等,这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因。在材料品质中,另一个主要影响轴承疲劳性能的因素是材料的纯洁度,其具体表现为钢中含氧量的多少及夹杂物的数量多少、大小和分布上。3、热处理质量的影响:轴承热处理包括正火、退火、渗碳、淬火、回火、附加回火等。其质量直接关系到后续的加工质量及产品的使用性能。4、加工质量的影响:首先是钢材金属流线的影响。 钢材在轧制或锻造过程中,其晶粒沿主变形方向被拉长,形成了所谓的钢材流线(纤维)组织。试验表明,该流线方向平行于套圈工作表面的与垂直的相比,其疲劳寿命可相差 2.5倍。其次是磨削变质层。磨削变 质层对轴承的疲劳寿命与磨损寿命有很大的影响。变质层的产生使材料表面层的组织结构和应力分布发生变化,导致表面层的硬度下降、烧伤,甚至微裂纹,从而对轴承疲劳寿命产生影响。受冷热加工条件及 质量控制的影响,产品在加工过程中会岀现质量不稳定或加工误差,如热加工的材料淬、回火组织达不到工艺要求、硬度不均匀和降低,冷加工的几何精度超差、工作表面的烧伤、机械伤、锈蚀、清洁底低等,会造成轴承零件接触不良、应力集中或承载能力下降,从而对轴承疲劳寿命产生不同程度的影响。 B、使用因素 使用因素主要包括轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。不正确的安装方法很容易造成成 轴承损坏或零件局部受力产生应力集中,引起疲劳。过大的配合过盈量容易造成内圈滚道面张力增加及零件抗疲劳能力下降,甚至岀现断裂。润滑不良会引起不正常的摩擦磨损,并产生大量的热量,影响材料 组织和润滑剂性能。如果润滑不当,即便选用再好的材料制造,加工精度再高,也起不到提高轴承寿命的效果。密封不良容易使杂质进入轴承内部,既影响零件之间的正常接触形成疲劳源,又影响润滑或污染润滑剂。根据疲劳产生的机理和主要影响因素,可以有针对性地提岀预防措施。如对表面起源损伤引起的疲劳,可以通过对零件表面进行表面强化处理,对次表面起源型疲劳可以通过改善材料品质等措施。而提高零件加工质量尤其是零件表面质量、提高使用质量、控制杂质流入轴承内部、保证润滑质量等措施对预防和延缓疲劳都有十分重要的意义。 表面塑性变形主要是指零件表面由于压力作用形成的机械损伤。在接触表面上,当滑动速度比滚动速度小得多的时候会产生表面塑性变形。表面塑性变形分为一般表面塑性变形和局部表面塑性变形两类。 A、一般表面塑性变形:是由于粗糙表面互相滚动和滑动,同时,使粗糙表面不断产生塑性碰撞所造成,其结果形成了冷轧表面,从外观上看,这种冷轧表面已被辗光,但是,如果辗光现象比较严重,在冷轧表 面上容易形成大量浅裂纹,浅裂纹进一步发展可能(在粗糙表面区域区)导致显微剥落,但这种剥落很浅,只有几个微米,它能够覆盖很宽的接触表面。根据弹性流体动压润滑理论,一般表面塑性变形产生的原因是 由于两个粗糙表面直接接触,其间没有形成承载的弹性流体动压润滑膜.因此,当油膜润滑参数小于一定值 时,将产生的一般表面塑性变形.一般油膜润滑参数值越小表面塑性变形越严重 B、局部表面塑性变形:局部表面塑性变形是发生在摩擦表面的原有缺陷附近。最常见的原有缺陷,如压坑(痕)、磕碰伤、擦伤、划伤等。 1、压坑(痕):压坑(痕)是由于在压力作用下硬质固体物侵入零件表面产生的凹坑(痕)现象。压 坑(痕)的形态特征是:形状和大小不一,有一定深度,压坑(痕)边缘有轻微凸起,边缘较光滑。硬质 固体特的来源是轴承零件在运转中产生的金属颗粒、密封不良造成轴承外部杂质侵入。压坑(痕)产生的部位主要在

第七章 受拉构件承载力计算

第七章受拉构件承载力计算 一、填空题: 1、受拉构件可分为和两类。 2、小偏心受拉构件的受力特点类似于,破坏时拉力全部由 承受;大偏心受拉的受力特点类似于或构件。破坏时截面混凝土有存在。 3、偏心受拉构件的存在,对构件抗剪承载力不利。 4、受拉构件除进行计算外,尚应根据不同情况,进行、、 的计算。 5、偏心受拉构件的配筋方式有、两种。 二、判断题: 1、对于小偏心受拉构件,无论对称配还非对称配筋,纵筋的总用钢量和轴拉构件总用钢量相等。() 2、偏心受拉构件与双筋矩形截同梁的破坏形式一样。() 三、选择题: 1、偏心受拉构件破坏时,()。 A远边钢筋屈服 B近边钢筋屈服 C远边、近边都屈服 D无法判定 2、在受拉构件中,由于纵向拉力的存在,构件的抗剪能力将()。 A提高 B降低 C不变 D难以测定 3、下列关于钢筋混凝土受拉构件的叙述中,()是错误的。 A钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时,混凝土已被拉裂,全部外力由钢筋来承担 B当轴向拉力N作用于合力及合力点以内时,发生小偏心受拉破坏 C破坏时,钢筋混凝土偏心受拉构件截面存在受压区 D小偏心受拉构件破坏时,只有当纵向拉力N作用于钢筋截面面积的“塑性中 心”时,两侧纵向钢筋才会同时达到屈服强度。 四、简答题: 1、简述钢筋混凝土大小偏心受拉构件的破坏特征。 2、轴向拉力对钢筋混凝土偏心受拉构件斜截面抗剪承载力有什么影响?计算公式中如何体现?对N值有无限制条件? 参考答案 一、填空题: 1、小偏心受拉大偏心受拉

2、轴拉钢筋受弯路大偏压受压区 3、轴向拉力N 4、正截面承载能力抗剪抗裂度裂缝宽度 5、对称配筋非对称配筋 二、判断题: 1、√ 2、× 三、选择题: 1、B 2、B 3、C 四、简答题: 1、(1)当纵向力N作用在钢筋合力点及合力点之间()时,为小偏心受拉。 在小偏心拉力作用下,构件破坏时,截面全部裂通,混凝土退出工作,拉力完全由钢筋承担,钢筋及的拉应力达到屈服。 (2)当纵向力N作用在钢筋与范围以外时,为大偏心受拉。 与大偏心受压构件的破坏基本相似,构件在纵向力拉力作用下,受拉截面部分开裂,受拉区的应力全部由承担,并首先达到屈服,然后压区的混凝土被压碎,受压钢筋也达到屈服。 2、偏心受拉构件同时承受较大的剪力作用时,需验算截面受剪承载力。纵向拉力N的存在,使截面的受剪承载力降低。纵向拉力引起的受剪承载力的降低,与纵向拉力几乎是成正比的。 对N值无限定条件。

傅里叶分析滚动轴承的故障诊断

作业名称:傅里叶分析滚动轴承的故障诊断 院系:机械工程系 学号: 姓名: 指导教师: 20XX年XX月 XXXXXXXXX校区

傅里叶分析滚动轴承的故障诊断 摘要:简要介绍了快速傅里叶变换(FFT)在滚动轴承故障分析中的应用,滚动轴承在机械设备中使用非常广泛,其工作状态直接影响整个设备的运行品质。对滚动轴承进行状态监测与故障诊断,能够避免重大事故的发生,获得较大的经济和社会效益。通过快速傅里叶变换(FFT)对滚动轴承运行时的实时数据信号进行分析,可以实现对滚动轴承的状态监测和故障诊断。同时,采用对正常轴承和故障轴承信号对比分析、各种故障轴承之间信号的对比分析,加深了快速傅里叶变换(FFT)对轴承实时信号分析的运用和理解,能够更好的对轴承进行状态监测和故障分析。 关键词:快速傅里叶变换(FFT);滚动轴承;故障诊断;状态监测 Abstract:This paper describes a fast Fourier transform (FFT) in the rolling bearing failure analysis applications, bearing in machinery and equipment is widely used, and its working status directly affects the quality of the operation of the entire device. Rolling element bearing condition monitoring and fault diagnosis, able to avoid major accidents and achieve greater economic and social benefits. Through Fast Fourier Transform (FFT) for real-time data bearing signal runtime analysis can be achieved on the rolling bearing condition monitoring and fault diagnosis. Meanwhile, the use of normal bearings and bearing fault signal comparative analysis of various fault signals comparative analysis between the bearings and deepened the fast Fourier transform (FFT) of the bearing using real-time signal analysis and understanding of the bearing can be better condition monitoring and fault analysis. Keywords: fast Fourier transform (FFT); Rolling; fault diagnosis; condition monitoring 一、概述 通过对快速傅里叶变换(FFT)的原理的理解和学习,利用MATLAB软件编程应用快速傅里叶变换(FFT)的方法,对滚动轴承的1组正常数据和2组故障数据

滚动轴承常见的失效形式及原因

滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时 就产烧伤、生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、架电腐蚀、保持损坏等。一,疲劳剥落用应表面在接触力的反复作疲劳有 许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体劳料由于材疲。现状剥落下来的象称为疲劳剥落点蚀也是或体从表,下其滚动面金属金属基呈点状片。后,点蚀扩展将形成疲劳剥落寸但劳起引一种疲现象,形状尺很小疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有: 1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。 2、表面起源型滚动表面是以表面为起源产生的疲表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,劳剥落。 3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下: A、制造因素精度、产品结构设计的影响:产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、 1、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了、材料品质的影响:轴承工作时,零件滚动表面承受周期性交变载荷目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。2或冲击载荷。由于零件之间的接触面积很小,因此,会产生极高的接触应力。在接触应力反复作用下,零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落。就材料本身的品质来讲,其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等,内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等,这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因。在材料品质中,另一个主要影响轴承疲劳性能的因素是材料的纯洁度,其具体表现为钢中含氧量的多少及、热处理质量的影响:轴承热处理包括正火、退火、渗碳、淬火、回火、附加回夹杂物的数量多少、大小和分布上。3火等。其质量直接关系到后续的加工质量及产品的使用性能。 4、加工质量的影响:首先是钢材金属流线的影响。钢材在轧制或锻造过程中,其晶粒沿主变形方向被拉长,形成了所谓的钢材流线(纤维)组织。试验表明,该流线方向平行于套圈工作表面的与垂直的相比,其疲劳寿命可相差倍。其次是磨削变质层。磨削变质层对轴承的疲劳寿命与磨损寿命有很大的影响。变质层的产生使材料表面层的组织结构和应力分布发生变化,导致表面层的硬度下降、烧伤,甚至微裂纹,从而对轴承疲劳寿命产生影响。受冷热加工条件及质量控制的影响,产品在加工过程中会出现质量不稳定或加工误差,如热加工的材料淬、回火组织达不到工艺要求、硬度不均匀和降低,冷加工的几何精度超差、工作表. 面的烧伤、机械伤、锈蚀、清洁底低等,会造成轴承零件接触不良、应力集中或承载能力下降,从而对轴承疲劳寿命产生不同程度的影响。 B、使用因素不正确的安装方法很容易造成成轴承损坏或使用因素主要包括轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。 零件局部受力产生应力集中,引起疲劳。过大的配合过盈量容易造成内圈滚道面张力增加及零件抗疲劳能力下降,甚润滑不良会引起不正常的摩擦磨损,并产生大量的热量,影响材料组织和润滑剂性能。如果润滑不当,至出现断裂。 既影密封不良容易使杂质进入轴承内部,即便选用再好的材料制造,加工精度再高,也起不到提高轴承寿命的效果。可以有针对性根据疲劳产生的机理和主要影响因素,响零件之间的正常接触形成疲劳源,又影响润滑或污染润滑剂。地提出预防措施。如对表面起源损伤引起的疲劳,可以通过对零件表面进行表面强化处理,对次表面起源型疲劳可以通

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