什么因素會(huì)影響連桿軸承的壽命
影響連桿軸承壽命的因素主要有以下這些。
首先是載荷,載荷越大、波動(dòng)越大,軸承使用壽命越短,最大載荷不可超過(guò)理論最大允許負(fù)載值,載荷大小等于實(shí)際工作載荷除以軸承的投影面積。
其次是速度與 PV 值,軸承的工作壽命取決于實(shí)際負(fù)載與滑動(dòng)速度的乘積,PV 值越小,軸承壽命越長(zhǎng)。
溫度也會(huì)影響軸承壽命,設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)考慮相關(guān)部件的散熱特性。對(duì)磨部件的表面粗糙度應(yīng)在 Ra0.2 至 Ra0.8 之間,裝配和使用中不可有銳利介質(zhì)損壞工作表面。對(duì)磨部件表面材料同樣重要,一般表面要求達(dá)到≤0.4μm ka。
另外,軸承座的設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑條件等也是影響因素。材料方面,淬火鋼中的馬氏體高碳鉻鋼原始組織為粒狀珠光體時(shí),在淬火低溫回火狀態(tài)下,淬火馬氏體含碳量明顯影響鋼的力學(xué)性能,強(qiáng)度、韌性在 0.5%左右,接觸疲勞壽命在 0.55%左右,抗壓潰能力在 0.42%左右,當(dāng) GCr15 鋼淬火馬氏體含碳量為 0.5%至 0.56%時(shí),可獲得抗失效能力最強(qiáng)的綜合力學(xué)性能。
密封和潤(rùn)滑很關(guān)鍵,惡劣工況下,軸承直接暴露在外會(huì)影響壽命,部分特殊位置可用帶密封圈的軸承,良好潤(rùn)滑能維持軸承平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。負(fù)載和沖擊也有影響,不同規(guī)格軸承承受的徑向或軸向負(fù)載不同,流體潤(rùn)滑軸承在適當(dāng)潤(rùn)滑下有良好減振、抗沖擊和抗振動(dòng)性能。
溫度和濕度同樣重要,高溫下油膜易損壞,采用高溫潤(rùn)滑脂或油氣潤(rùn)滑可改善壽命,工業(yè)機(jī)械中油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)含水量大于 100mg/kg 時(shí),軸承壽命銳減。材料及表面處理也不可忽視,特性相似材料擠壓會(huì)導(dǎo)致微動(dòng)腐蝕,除 GCr15 軸承鋼外,多數(shù)球軸承采用多種材料制作,液氮硬化、磷化處理等能改善耐磨性,而且軸承安裝過(guò)程,如同軸度過(guò)大或預(yù)緊不當(dāng)?shù)葧?huì)直接影響壽命。
軸承潤(rùn)滑脂是影響軸承壽命的重要因素,由基礎(chǔ)油、添加劑、增稠劑組成,能減輕摩擦、散熱、吸震、降噪等。基礎(chǔ)油含量約 75 至 90%,對(duì)特性影響最大,常見(jiàn)有多種類(lèi)型。增稠劑含量約 10 至 20%,能賦予潤(rùn)滑脂多種特性。添加劑含量在 5%以內(nèi),有一種叫膠溶劑,能使油皂結(jié)合更穩(wěn)定。
軸承故障類(lèi)型不同,振動(dòng)特征不同,早期故障原因眾多,常見(jiàn)有疲勞、磨損、塑性變形、腐蝕、局部硬化、潤(rùn)滑不良、裝配缺陷和設(shè)計(jì)缺陷等,通常是多個(gè)因素共同作用,或起初一種因素導(dǎo)致逐漸出現(xiàn)多種故障。