【精品】深沟球轴承国内外质量对比分析研究

深深沟沟球球轴轴承承国国内内外外质质 量量对对比比分分析析研研究究 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除 深沟球轴承国内外质量对比分析研究 本次国内外轴承质量对比分析，是继七八十年代后进行的又一次对国产轴承质量进行考核，并 对国产轴承与国外大公司轴承质量进行的全方位的对比分析研究工作。 国内外轴承质量对比分析，我所进行过多次，产品类型包括了深沟球轴承、圆锥滚子轴 承、圆柱滚子轴承等，通过产品质量的国内外对比以及各年代的产品质量的纵向对比，对整个 轴承行业产品质量的提高起到了积极的推动作用，对我国轴承产品优化设计、产品类型向国际 化高水平靠近，都起到了一定的作用。国外大公司在每一次新产品定型后都要进行例行的动、 静性能分析和寿命可靠性试验，以考核其产品质量，确定定型产品的工艺规范。我国轴承生产 企业由于各方面原因进行此项研究工作较少，我所结合国家下达的课题进行过多次较全面的国 内轴承质量分析以及和国外轴承质量的对比，九十年代以来随着计划经济向市场经济的转变， 国家对基础性课题投资较少，我们归口行业研究所理应担当起振兴行业质量、赶超国外先进水 平的重任，我们联合了行业几家企业进行此次深沟球轴承国内外质量对比分析研究工作。 通过对现阶段深沟球轴承产品质量的国内外对比分析，找出了国内外轴承在结构精度、动 性能、原材料、热处理质量、寿命可靠性等方面的差距，提出了提高国产轴承产品质量的具体 措施，促进了国产轴承产品质量的提高。 本次深沟球轴承国内外质量对比选择国内外有代表性的厂家，有代表性的轴承产品进行全 面的检测试验分析研究，以实际检测试验数据为依据，客观地分析了差距与不足，并通过与八 十年代深沟球轴承质量的纵向对比，进一步阐述了国产轴承在成品精度、振动以及寿命可靠性 方面提高的原因。同时也客观地分析了在振动上与国外差距缩小，寿命与国外存在较大差距的 原因。 轴承的振动、噪声和寿命受许多因素的影响。这些因素又往往是错综复杂的，相互交织在 一起互相影响，往往是一种因素掩盖另一种因素，以不同的方式出现。本课题由于受检测、试 验条件、方法、内容等的限制，对某些因素没有能够做深入的试验研究和分析，只能对某些共 有的、特殊的、影响较大的因数做出一些分析研究。由于各厂的工艺装备、技术水平各不相 同，加上我们的水平限制，某些分析可能不够全面，请大家指正。 1.寿命可靠性试验 本次国内外轴承质量对比分析，根据各企业的轴承产品选择了 4 个代表型号，6208、630 4、6307、6311，国外轴承选择了 SKF、NSK 公司的同型号轴承。共 4 型号九组轴承。 寿命可靠性对比试验，轴承基本参数统一参照行业轴承样本选择，试验方案按照行业标准 JB/T50013 制定。选油循环润滑，当量载荷 P 选基本额定动载荷 Cr 的 2030，试验转数 n 选极 限转数 nL 的 5060，基本额定寿命 L10 。同一型号轴承，在相同的试验条件下进行对比试 验，试验数据具有可比性。寿命可靠性对比试验条件见表1.1。 四型号九组轴承历经近二年时间试验结束。试验数据采用两参数韦布尔（Weibull）分布 函数 Ft 进行处理， 为韦布尔分布斜率或称形状参数，表征轴承寿命的离散程度或轴承寿 命质量的稳定性，v 是韦布尔分布特征寿命或称尺度参数，是当 Ft0.632 时的轴承寿命，通 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除2 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除 过数据处理确定分布的两个参数 、v，近而确定其它参数 L 10t、 L50t、Re。试验数据处理结果见 表 1.2。各型号轴承失效零件统计见表 1.3。分国内外统计失效零件见表 1.4。 失效轴承国外轴承总失效率较低，但低于基本额定寿命 L10 失效率国内国外大体相当， 低于 5L10 失效率还是国外较低。 失效零件外圈失效比率国外较高，内圈失效比率国内较高，钢球失效仅限国内轴承，保 持架失效比率大体相当。 国内外轴承寿命可靠性总体来讲，国外可靠性优于国内，四型号中有三型号国外寿命比国 内高，但也有一型号国内寿命优于国外。失效轴承国内较多，其中多为内圈和钢球失效，而国 外轴承失效相对较少，多为外圈和内圈失效，无钢球失效，说明国外轴承钢球质量较好。 2.原材料分析 ⑴化学成分 国内外轴承套圈、钢球均为高碳铬轴承钢，化学成分基本相同，保持架均采用低碳素钢。 ⑵非金属夹杂物、碳化物不均匀性 国外轴承零件非金属夹杂物中硫化物较多，氧化物和点状不变形夹杂物较少；国内轴承零 件点状不变形夹杂物及氧化物较明显，独点最大达 44 ㎜ 2，还有复合夹杂物。国内外轴承零 件均有氮化物存在，但国内氮化物夹杂相应多，且有的连成串。 国内外轴承碳化物不均匀性大致相同。国内轴承碳化物颗粒带上的碳化物颗粒偏大，有的 碳化物呈连续片状、有的甚至形成封闭的细网。 ⑶流线分析 国外轴承外圈均为塔形套料碾扩成形，内圈为塔形套料成形、车沟；国内轴承内圈都为塔 形套料成形、车沟，外圈有塔形套料碾扩成形，也有塔形套料成形、车沟。 国外钢球两极均匀对称，极区面积小，环带细而浅，环带处流线头小，锥鼓形球；国内钢 球两极大，个别形状极不规则，疏松较深，环带宽，环带处流线变形较大，流线头多，属球形 球。 国内轴承原材料致密度不及国外。 此次国内外轴承质量对比分析试验中，内圈疲劳比率最大，根据原材料的检验分析，造成 内圈失效的原因，主要与内圈的成型工艺有关，内圈大部分为锻造后车沟，非金属夹杂物及碳 化物在锻制过程中被辗成沿锻制流线方向分布，在此方向往往存在碳化物富集区，碳化物颗粒 粗大，有的甚至断断续续出现大块碳化物（即液析）和碳化物网状，同时非金属夹杂物沿此方 向分布，易使以上缺陷暴露于滚道表面，破坏了滚道表面金属的连续性，使材料的机械性能下 降，使用时易产生表面剥落，从而降低轴承的使用寿命。 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除3 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除 3.热处理质量分析 （1）硬度 国外轴承批硬度离散性相应较小；国内轴承离散性较大且硬度偏高，国内轴承钢球硬度普 遍偏高。 （2）回火稳定性 套圈抗回火稳定性国外优于国内。在相同的回火温度下国外钢球硬度下降快，这可能与钢 球表面强化工艺有关。 （3）淬回火组织 国内外轴承热处理工艺相似，淬回火组织均为 JB/T1255-2001 标准第二级别图中 2～4 级组 织。由于受原材料带状不均匀性的影响，带间淬回火组织明显较碳化物带上粗。 （4）碳化物颗粒度 国内外轴承碳化物颗粒大小在 0.2～0.6μm 范围内所占比率最大。国外轴承碳化物颗粒较 小，较均匀；国内轴承碳化物颗粒较多，均匀性稍差，颗粒大小差别较大。 （5）晶粒度 晶粒度大小基本相近，套圈在 8～10 级，钢球在 10 级左右。内圈普遍受带状不均匀性影 响，带上和带间晶粒度有明显区别，相应碳化物带间晶粒度大于带上晶粒度。 国内外轴承内圈晶粒度较外圈粗；国内轴承晶粒受带状不均匀性影响较国外明显。钢球受 冷镦挤压变形的影响，极区晶粒度偏大，淬回火组织偏粗。 （6）尺寸稳定性 国内外轴