提高轴承疲劳寿命的主要技术措施？

LGLVZHIYONG

提高轴承疲劳寿命的主要技术措施？望各位高手从设计技术、制造技术、材料技术、润滑技术和实用技术等方面给与指教！O(∩_∩)O谢谢

天外鸿

呵呵，你这个命题很大，如果真要讨论的话，你上面所说的每个顿号的地方，都可以说很多东西。不是这个篇幅可以讨论的好的。

马识途

这是系统工程，不是一下子就可以说明白的，楼主看看有关轴承方面的专业书籍就会知道。

bjbzydy

提高滚动轴承疲劳寿命的主要技术措施

LGLVZHIYONG

谢谢楼上！

JackyWu

诚如楼上众人所说的，这个命题太大了，每一块都可以写很多东西的。
2 F+ B# [) s) J1 @8 S8 n) S' T我主要从事设计方面的，就谈一下个人的一些观点，大家都知道德国人的机械寿命长，稳定性好，可是为什么呢？我们的机械同样也装了FAG的轴承，为什么寿命就是不行呢？除了本身质量过硬，其中很重要的一点就是：他们在设计中预留了足够的负荷空间，打个比方：一个轴承它的最高转速和载荷，他们一般都会打个折扣，只使用75～80%，就是所谓的用大牛拉小车，牛会比较轻松，即便加些重量，或者遇上坑坑洼洼的地方，也不容易疲劳和受伤。这就是德国机械，在超负荷照情况下样可以正常工作，寿命长、稳定性好的主要原因，虽然这样会提高成本，能耗会高些，但机械的使用寿命却大大延长了。反观国产机械，出于成本考虑。一般都会设计的很紧凑，勉强够用，一旦出现意外情况，机械就出现故障，无法正常运转了。

[ 本帖最后由 JackyWu 于 2009-8-29 22:53 编辑 ]

机械师888

这个问题恐怕几年也讨论不完
( t6 T2 {+ J: V7 A( ^) {2 ~- K如何提高轴承寿命的方法很多人都研究过，也有很多资料可以参考，但国产轴承总体上质量还是比不了国外大品牌。
) t+ f, k% s  ], F7 N$ E) S. G# n; E# ?首先材料质量纯净度、均匀性、离散性这一关过不了
设计关过不了，中国轴承以仿制为主，要做到形似较容易，要做到神似就很难了。
: s* l" i) S- A1 a8 G2 F. m制造关过不了，国外设备先进，加工精度高，稳定性高，价格高，国产设备很难与其相比
$ P& e# ~; l5 Q2 }安装使用关过不了，中国很多用户对安装使用轴承经验不足，安装、选用、使用不规范，例如严重超载、超速
: j4 A0 f8 R6 p润滑关过不了，国产专用润滑济润滑脂的质量比不了国外大品牌
市场关过不了，同样的价位，国人选进口产品的多，价格低太多又赚不了钱，好东西总要投入好成本，并卖个好价钱才行。
提高轴承寿命从材料到设计、制造、安装使用、润滑等等需要好多行业共同努力才行，不是哪一个行业就能完成的了得事业。
. R  G  `3 B) }, u0 c中国虽是轴承大国，但要走向轴承强国真的任重道远。只是可靠性这一项，中国轴承就任重道远。

leozh522

轴承两大技术指标：振动噪声和疲劳寿命。两者都涵盖了很多技术参数，也可以说是很多技术参数的集成。
与国外轴承技术相比，中国轴承只是在加工水平和工艺上有所跟进，但在材料、设计、热处理、辅助材料等等，均差强人意，要赶上国外的轴承水平，还有很长的路走。

马识途

SKF公司调心滚子轴承寿命长
2 E& v0 l& ?: F5 ?/ o. N5 C目前，在各种不同的工业领域，设计者们在不使其产品可靠性受损的情况下，力图减小产品的尺寸和重量，来提高其竞争性。对轴承来说，这意味着更苛刻的工作状况：载荷增大、高温、高速、污染和较长的免维护工作周期。要满足这样的要求就意味着轴承本身从普通的支承和承载部件向实际的性能增强器发展。最近，生产调心滚子轴承的国外主要厂商之一SKF公司提出，对其调心滚子轴承性能进行重大改进，开发了调心滚子轴承”探索(Explorer)”。该轴承有四个优点：1．提高机器的”可用时间”；2．通过增加载荷容量和提速达到最大的输出量；3．允许通过尺寸更大，刚性更好的轴来增强功率密度；4．允许设计者压缩机器尺寸而保持其输出性能。从目前的应用情况看：可靠性的改进所带来的主要优点是避免了意外停机与修理时间。另一个优点就是在不进行昂贵再设计的情况下给现有机床升级，达到更高的生产能力。通过改造”探索者”调心滚子轴承。有可能在许多应用中大大提高生产率。对一些新的应用来说，一直是使设计更有效，更紧凑的手段。SKF的”探索者 调心滚子轴承设计特点是：浮动引导挡圈，对称自弓{导滚子，改进滚子外形以减小应力及为适合高温而设计的保持架。该轴承估算寿命为ISOL10aa标准的10倍。SKF认为”探索者”的理念产生是轴承工业领域里一个独特的性能飞跃。该公司强调通过传感器和电子仪器的整体化作为部分解决办法正日益向用户提供一些系统解决办法。他们以探索者”密封调心滚子轴承为基础，提出了一种新的解决办法，即根据用户的需要，能把紧凑免维护设计引入新设备中。

马识途

从材料热处理论轴承的长寿命及高可靠性

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实际上我国的机械设计沿袭了原苏联的很多东西，安全系数的富余量是比较的的，我们喜欢超负荷的使用设备到时当下的普遍情况！

LGLVZHIYONG

从疲劳机理、失效形式等因果效应出发，可以采取相应的技术措施，以保证和提高轴承的疲劳寿命。

心镜

热处理也是轴承制造过程中很关键的

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关于设计技术方面：
   在轴承设计技术方面，主要通过综合优化设计，以期保证轴承寿命的提高。
1、增大滚动体尺寸（球直径、滚子有效直径和有效长度等）。
) w! V$ ~' b3 m* B8 L2、增多滚动体数量。
3、选取合适的滚动体与沟（滚）道接触参数。例如，对于深沟球轴承，一般应使内沟曲率系数Fc<0.52，外沟曲率系数Fi<0.53，而且，还应注意Fc和Fi之间的匹配，特殊用途时，也应尽量选取较小的沟曲率系数及合适的匹配。等应力（内外滚道等接触应力）和“等强度”（内外滚道等疲劳强度）等先进设计思想可以考虑采用。对于滚子轴承，应选择合适的滚子及滚道凸形与凸度，以避免接触应力集中现象发生。
: @9 L6 j# L1 R/ b% L4 T4、调整获取较大的Fc系数值。
% G" u, d3 h8 U' d% t( D5 [* v' o+ W5、适当减小滚道油沟尺寸。
6、在充分考虑剩余游隙（安装因素影响）、有效游隙（温度因素影响）和工作游隙（载荷因素影响）的基础上选取合适的初始游隙。工作游隙应尽可能小，以使轴承的载荷区尽可能大。研究结果表明，工作游隙略为负值时，轴承寿命最长；一般使用时，为保险起见，取接近于零的正值游隙。
4 S8 Z+ s( w% X" D' U& B7、紧配合的套圈，应取较大的壁厚。
8、选取较小且最佳的保持架兜孔间隙（例如，对于中小型深沟球轴承，取0.1~0.15毫米）及引导间隙。兜孔间隙应大于引导间隙。
9、选用工程塑料保持架。工程塑料保持架具有重量轻、韧性高、有一定弹性、吸振、自润滑和磨粒软等优点，有利于轴承寿命的提高。尤其是高速运转时，较钢板冲压保持架可提高轴承寿命约1.5倍。

    需要特别指出的是，在采用上述措施时，要注意避免“过犹不及”的负面效应。例如：
- M* y7 h: g# a6 ]    （1）在追求额定动载荷C 最大时，a\滚动体增大增多，会使得保持架过梁等部位变窄，从而导致保持架强度不够而先于滚动体或套圈沟道破坏；b\滚动体增大，会使得套圈壁厚减薄。套圈过薄时，会由于刚度不够，从而导致轴承在轴上或座孔内安装后变形，使轴承寿命降低。
2 s% {- x) s/ K; `  q9 s7 p0 t    （2）追求轴承游隙最小时，应考虑轴承内、外径加工偏差的离散性，特别是相配的轴、座孔的加工方式的粗放性和加工偏差的离散性；还应考虑工作温度和载荷的极端状况，避免游隙过小甚至为负值，从而导致轴承过热卡死。

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在制造技术方面：
在轴承制造技术方面，主要通过强化加工和精密加工等手段，来保证轴承寿命的提高。
1、套圈采用冷辗扩加工，可使金属流线完整，材料致密度提高，从而提高轴承寿命。
/ e. j( X" _1 ]& h% R6 t/ ?4 C  W2、采用表面强化滚动体。采用光饰、液体润滑剂喷丸等表面强化工艺处理轴承套圈。
3、利用磨超加工等终加工技术，尽量使沟（滚）道表面产生较大的压应力。
" Y; B6 g8 C4 Z8 d2 u4、尽量降低轴承滚动接触表面的粗糙度，使油膜参数A至少达到1.5以上，最好达4以上。
* V$ ~/ ]8 W7 s8 z$ Y  R/ d5、提高轴承制造精度，特别是沟（滚）道圆度、壁厚差、滚道直线度、滚子与滚道凸度和一组滚动体的尺寸相互差等制造精度，以避免出现滚动体载荷不均匀和偏心载荷的现象。否则，对于向心轴承，额定动载荷将会降低10%--38%；对于推力轴承；额定动载荷将会降60%。
6、尽量将油沟加工尺寸控制在最小；以增长滚道有效尺寸。
" i5 l  a2 h4 D: e! [; i! w7、滚动体与套圈沟（滚）道的硬度要有合适的匹配。一般而言，滚动体硬度最好高出套圈沟（滚）道硬度1~2HRC。
8、对轴承内径、外径、游隙和沟（滚）道的尺寸与形位偏差，要尽量控制其离散度，以保证轴承寿命的稳定性。
9、防止在滚动接触表面出现裂纹、烧伤、擦伤、磕碰伤和磨削变质层等缺陷。
* {! W2 v0 G" X* r! h+ A% p10、对冲压钢板保持架进行碳氮共渗或氮化处理等表面强化处理，以免由于保持架的失效，使轴承不能实现其疲劳寿命。

zyg1002

真的都是多年经验的积累