什么因素會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、波動越大,軸承使用壽命越短,最大載荷不可超過理論最大允許負載值,載荷大小等于實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際負載與滑動速度的乘積,PV 值越小,軸承壽命越長。
溫度也會影響軸承壽命,設計選型時應考慮相關部件的散熱特性。對磨部件的表面粗糙度應在 Ra0.2 至 Ra0.8 之間,裝配和使用中不可有銳利介質損壞工作表面。對磨部件表面材料同樣重要,一般表面要求達到≤0.4μm ka。
另外,軸承座的設計、潤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,在淬火低溫回火狀態下,淬火馬氏體含碳量明顯影響鋼的力學性能,強度、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 GCr15 鋼淬火馬氏體含碳量為 0.5%至 0.56%時,可獲得抗失效能力最強的綜合力學性能。
密封和潤滑很關鍵,惡劣工況下,軸承直接暴露在外會影響壽命,部分特殊位置可用帶密封圈的軸承,良好潤滑能維持軸承平穩運轉。負載和沖擊也有影響,不同規格軸承承受的徑向或軸向負載不同,流體潤滑軸承在適當潤滑下有良好減振、抗沖擊和抗振動性能。
溫度和濕度同樣重要,高溫下油膜易損壞,采用高溫潤滑脂或油氣潤滑可改善壽命,工業機械中油霧潤滑系統含水量大于 100mg/kg 時,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導致微動腐蝕,除 GCr15 軸承鋼外,多數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,而且軸承安裝過程,如同軸度過大或預緊不當等會直接影響壽命。
軸承潤滑脂是影響軸承壽命的重要因素,由基礎油、添加劑、增稠劑組成,能減輕摩擦、散熱、吸震、降噪等。基礎油含量約 75 至 90%,對特性影響最大,常見有多種類型。增稠劑含量約 10 至 20%,能賦予潤滑脂多種特性。添加劑含量在 5%以內,有一種叫膠溶劑,能使油皂結合更穩定。
軸承故障類型不同,振動特征不同,早期故障原因眾多,常見有疲勞、磨損、塑性變形、腐蝕、局部硬化、潤滑不良、裝配缺陷和設計缺陷等,通常是多個因素共同作用,或起初一種因素導致逐漸出現多種故障。