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抗疲劳制造技术在轴承行业的应用

发布时间:2017/12/7 15:30:44

抗疲劳制造的要义:

1、概念

抗疲劳制造是控制表面完整性和表面变质层,以疲劳性能为主要判据和极限疲劳强度的制造技术。

表面完整性——控制加工工艺形成的无损伤或强化的表面状态

表面变质层—— 控制加工工艺形成的无损伤或强化的表层状态

2、理论

“无应力集中”抗疲劳概念——带有应力集中的构件具有无应力集中时的疲劳强度。从应力集中视觉认识疲劳问题,从应力集中入手解

决寿命问题。

3、关键技术体系

(1)材料技术体系——

极限性能

高纯净度

(2)抗疲劳制造体系——

表面硬化

抗疲劳机械加工

高性能表层改性

无应力集中装配

整体制坯

精密热处理

长效腐蚀防护

疲劳寿命评测与试验

检测

(3)抗疲劳细节设计技术体系——

极限性能结构

二、疲劳是滚动轴承典型的失效形式

   滚动轴承在载荷下旋转,其滚动体与内外套圈的滚道接触产生交变应力。经过一定时期的交变应力的反复作用,接触表面产生疲劳破坏。疲劳破坏是滚动轴承典型的失效形式。滚动轴承的疲劳失效形式包括次表面起源型疲劳和表面起源型疲劳,此外还有疲劳断裂。次表面起源型疲劳--在轴承滚动接触最大应力处表面以下一定深度,在交变应力的反复作用下形成的疲劳源(微裂纹)逐步向表面扩张而形成的片状剥落。表面起源型疲劳--滚动接触表面处的损伤(制造过程中形成的划伤、碰痕或润滑剂中的硬颗粒造成的微小擦伤)在交变应力作用下产生显微裂纹,逐步扩张,形成浅层片状剥落。疲劳断裂--装配应力、交变应力和强度极限间失去平衡而产生的轴向贯穿状裂缝。

三、滚动轴承抗疲劳对策

   针对上述轴承产生疲劳失效的原因,结合轴承行业的实际情况,运用成形技术、热处理技术、机械加工技术、表面改性技术、长效防护技术以及抗疲劳细节设计和制造、高纯净度高耐磨性轴承钢的研发和应用,改善应力分布,降低最大应力;延缓次表面和表面裂纹源的形成和疲劳裂纹的扩张;提高强度极限,防止疲劳断裂,等等,进行抗疲劳制造。


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