套圈沟道表面质量对轴承振动的影响.pdf

套圈沟道表面质量对轴承振动的影响 王晓斌 洛阳轴承研究所 河南 洛阳 471039 摘要 以C级7005轴承为例 对套圈沟道表面在磨削和超精加工中产生的各种缺陷对振动加速度级的影响进 行了分析 结果表明 磨削工艺方法的影响不大 轴承原材料的纯洁度 超精时油石的选择及超精工艺是影响 振动值的主要因素 关键词 角接触球轴承 磨削 工艺 振动 中图分类号 TH133 33 TH161 14 文献标识码 B 文章编号 1000 3762 2003 07 0036 02 精密仪器和精密机械上使用的球轴承对振动 加速度级有着严格的要求 如果轴承在磨削加工 过程中的工艺方法采用不当 将使轴承工作表面 产生不同类型的缺陷 造成轴承振动加速度过高 噪声大而无法使用 本文对球轴承的沟道表面在 磨削和超精加工过程中产生的不同类型的缺陷对 轴承振动加速度级的影响进行探讨 试验样品选用精密C级7005合格轴承 轴 承的外圈 钢球和保持架为固定件 内圈为试验样 品 对3组各20套轴承的内圈按不同工艺方法 进行加工 第一组改变砂轮的进给速度 第二组改 变砂轮磨料 第三组改变超精速度 合套后测量 振动值 其结果见图1 由图1可知 3种不同工艺路线生产的轴承 合套后的振动值的平均值均在同一个数量级范围 内 说明磨削工艺路线的变化对振动加速度级影 响不大 但每组都出现一些级别变化较大的振动 值 为查明振动值变大的原因 在显微镜下放大 100倍对每组轴承的内圈沟道工作表面进行观 察 发现 凡振动值较大的轴承内圈 其工作表面 均出现不同类型的缺陷 典型的缺陷见图2 图 5 并对图2 图3及图5的缺陷处用扫描电镜进 行了成分分析 图3和图5缺陷处为Al和Si元 素的密集区 图2的缺陷处为Ti元素的密集分布 区 从缺陷的形态和微区成分来看 1 图2凹坑的缺陷部分为Ti元素密集区 具有矩形规则形状的氮化物夹杂 在明视场下呈 粉红色的氮化钛 这类夹杂物硬度极高而脆 极 收稿日期 2002 12 18 作者简介 王晓斌 洛阳轴研科技股份有限公司中小型轴 承制造部助理工程师 图1 轴承振动加速度级分布 图2 氮化物夹杂 100 ISSN 1000 3762 CN41 1148 TH 轴承 Bearing 2003年第7期 2003 No 7 36 37 图3 压入金刚砂形成的划痕 100 图4 裸露在沟道表面上的黑点 100 图5 砂轮挤伤 100 易脱落形成黑点 图4为裸露在沟道表面上的黑 点 此夹杂物尺寸有明显扩大 本缺陷不属于轴 承加工原因 是轴承原材料带来的原始缺陷 只有 提高轴承原材料的纯洁度才能加以避免 2 图3和图4中 缺陷部位为Al和Si元素 密集区 有明显的金刚石砂粒成分 说明在磨削 过程中 从砂轮和油石上脱落的坚硬金刚砂颗粒 压入磨削表面 形成了砂轮挤伤黑斑和硬磨时的 砂轮伤 伤痕处有明显的划伤尾痕 它是影响轴 承振动值增大的主要因素 目前主要靠正确选择 油石和降低油石对工件的压力来解决 3 图6为典型超精后出现的拖尾 即沟道表 面出现的形似尾巴状的划痕 主要是由于工件超 图6 超精后出现的拖尾 100 精结束时 油石跳离工作表面速度太慢 油石装夹 太松或工件偏心量调整不当 使油石出现反弹造 成的 解决办法是重新装夹油石 使之松紧适度 正确调整工件偏心 使工件稳定旋转 正确调整油 石 使之稍有偏心 内沟可偏左 外沟可偏右 编辑 杜迎辉 上接第35页 Ms点温度 是制约盐浴等温法应用的主要因素 2 由于Ms点不但与化学成分有着直接的 关系 也同样受奥氏体化程度 温度 时间 冷却 方式等诸多因素的影响 而每个因素的变化都会 使Ms点发生变化 所以 试样等温处理的工艺 参数和工艺过程须经试验分析和验证 3 等温盐液应具备足够的冷速 为保证渗 层表面与心部冷速一致 渗层的检测应在解剖后 再进行盐浴等温处理的试片解剖面上进行 4 对试样的处理 工艺方法和工艺参数应完 全一致 以保证检测数据的准确性和可比性 盐浴等温法检测渗碳层深度 操作快捷 方 便 并能直接测定渗碳层不同含碳量处的渗层深