作者（zhě）：孫世平

　　圓錐滾子軸承通（tōng）常由外圈、內圈、滾子和保（bǎo）持架組成，其中，內圈、滾子和保持架裝配鉚合後形成內組件，而外圈則是可分離的。軸承轉動時，滾子與內外套圈滾道都受（shòu）到很大的交變接觸應（yīng）力，其工作（zuò）表麵易產生金屬（shǔ）疲勞現象。實踐證明，有適當的潤滑和密（mì）封（fēng）、安裝和維護條件正常時，絕大多數軸承能達到預期壽命，其失效形式為承受交變應力（lì）作用（yòng）而發生的接（jiē）觸疲勞失效。但在軸（zhóu）承安裝、使用和維護過程中如發生不正確的操作，或與軸承相關的工件表麵幾何形狀超差，達到外圈變形多裝（zhuāng）鋼球的（de）目的，裝配角能到（dào）達（dá）193°－194°。
　　優化（huà）成果比較和滾動軸承（chéng）技術發展
　　通過對軸承行業（yè）的現狀進行類比發現，軸承生產企業分（fèn）為三類：
　　類：國內大多數廠家（jiā）還沒有優化設計的意識，大多為（wéi）仿製或（huò）測（cè）繪國外的產（chǎn）品設計。
　　第二類：以（yǐ）德國舍弗勒和日（rì）本軸（zhóu）承公（gōng）司群體為代表，已經完成了以離散鋼球（qiú）為基礎的產品優化。
　　第三類：以瑞典SKF公司（sī）為代表，開發（fā）的連續直徑鋼球為基礎的（de）產品優化。
　　假（jiǎ）設以同樣外負載工況條件下計算，通過優化Cr而獲得的產品在實際（jì）使用壽命中的提高。由於Cr同壽命存在三次方的關係，對於較小的Cr提高，體現在（zài）壽命（mìng）上（shàng）的性能卻（què）是十分顯著。
　　以型號6308軸承為例，國內企業基本額定（dìng）載荷37000N，相同工（gōng）況條件下的壽命為48510h。而日本和德國的經過鋼球離散優化設計的軸（zhóu）承（chéng）基本額定載荷達到40800N，工況條（tiáo）件（jiàn）下的壽命為64010h，比我國同類產品（pǐn）壽命增（zēng）加了（le）24.21%。瑞典SKF經過鋼球連續（xù）優化設計的軸承基本額定載荷達到41800N，工（gōng）況條件下的（de）壽命為68830h，又比日本和德國的同類產品壽命增加了（le）7%。
　　優化設（shè）計在提高產品本身使用（yòng）壽命的同時為客戶提（tí）供了更可（kě）靠（kào）的性能，並且顯著減低了客戶的使用成本。
　　滾動軸承優化（huà）設計總結
　　這裏指出，軸（zhóu）承的優化設計是以一種科學（xué）合理的設計方法，它能夠在（zài）一（yī）定（dìng）程（chéng）度上提高軸承的性能，但是我們也應該看到，我國軸承的質量同國外大公司仍然在其他方麵存在著差距，包括新產品開（kāi）發、結構設計（jì）、材料、工藝、潤滑（huá）劑和密封性（xìng），而軸承的產品質量和Z終實際（jì）壽命是以上各因素的綜合體現。
　　圓錐滾子軸承通常（cháng）由外圈、內圈、滾子和保持架組成，其中，內圈、滾子和保持架（jià）裝配鉚合後形成內組件，而（ér）外圈則是可分離的。軸承轉動時（shí），滾（gǔn）子與內外套圈滾道都受到很大的交（jiāo）變接觸應力，其工作表麵易（yì）產生金屬（shǔ）疲勞現象。實踐證明，有適當的潤滑和密封、安裝和維護條件正常時（shí），絕大多數軸承能（néng）達到預期壽（shòu）命，其（qí）失效形式為承（chéng）受交變應力作用而發生的接（jiē）觸疲勞失效。但在（zài）軸承安裝、使用和（hé）維護過程中如（rú）發生不正確的操作，或與軸承相關的工件表麵（miàn）幾何形狀超差，都可能造成軸承的早期失效。
　　與軸承配合工件的尺（chǐ）寸、形狀及位置精度不合（hé）格引起的損壞
　　若工件軸和外殼孔的擋肩對（duì）配合表麵不垂直，或軸承定位麵的粗糙度不合格以及由於軸（zhóu）彎曲，都將造成軸承內（nèi）圈和外圈軸（zhóu）線的（de）相互歪斜而引起套圈和滾子滾動表麵局部接觸應力顯著增大，進（jìn）而產生疲勞剝落，發生早期損壞。
　　若工件（jiàn）外殼孔呈橢圓形（xíng）或錐形，會使套圈產生變（biàn）形（xíng）並危及滾道（dào），進而引起滾道過早磨損（sǔn）和疲勞破壞。同樣，工件軸與軸承的配合軸頸若幾何形狀不正確也將造成軸承內圈滾道的損壞。如軸徑過大，則（zé）可能造成內圈（quān）破裂；如外殼孔徑過大，則造成（chéng）外圈（quān）的鬆動並產（chǎn）生（shēng）打滑，進而加劇外殼孔和外圈外徑的（de）磨損。
　　安裝操作方式不當造成的損壞
　　由於圓（yuán）錐滾子軸承的內組件和外圈是分別在軸上和外殼內安裝的，裝配時由於（yú）歪斜、衝擊或裝配用力過大等均可使套圈滾道及滾子受到損（sǔn）傷，這種（zhǒng）損傷即使很（hěn）小，也會加劇滾道的破壞。如滾子上有磕碰傷，軸承轉動後也將造成套圈（quān）滾道的損傷。
　　在安裝過程（chéng）中如采用壓入（rù）方式進行軸承的裝配，必須（xū）使用專用的（de）套筒工具。裝配時若（ruò）直接通過鐵棒用力敲（qiāo）打套圈，可能使套圈產生裂紋或（huò）造成端麵的損壞，甚至造成內（nèi）圈擋邊的（de）崩（bēng）裂。如尚未製作專用套（tào）筒（tǒng）工具，為避免裂紋的產（chǎn）生，安裝時不應用鐵棒直接對套圈進行敲打，而必須加以銅製襯墊進行。
　　使用專用（yòng）的套筒工具進（jìn）行內組件的裝配時，應注意套筒的內外徑尺寸，否則可能使套筒（tǒng）壓在保持架端麵上造成保持架的變（biàn）形，變形嚴重（chóng）時可能造成滾子散（sàn）落。
　　在搬運和裝配時如不小心使軸承（chéng）內組件掉落地麵或受到碰撞，將造成（chéng）保持架的變形，使滾子（zǐ）受卡，影響軸（zhóu）承的轉動靈活性，進而產生發熱和燒傷（shāng）現象，Z終造成（chéng）保持架扭曲變形而使（shǐ）軸承失效。
　　軸承安裝後外圈與內（nèi）組件間遊隙的調（diào）整也非常重要，如遊隙過小，則導致溫升過高，加快磨損甚至咬死；遊隙過大，將產（chǎn）生附加徑向圓跳動和軸向（xiàng）竄動，造成（chéng）滾子與外圈滾道的相對位移並引起不均勻的局部磨損，產生音響衝擊。隻有調整適（shì）當，才能保證正常運轉。
　　使用維（wéi）護不當造成的損（sǔn）壞
　　軸承（chéng）工作時，如潤滑油不（bú）足，將造成工作麵金（jīn）屬與金屬的直接接（jiē）觸而引起擦傷，並產生發（fā）熱和燒（shāo）傷，降低（dī）軸承原有的硬度進而造成粘著磨損，Z終導致軸承（chéng）失效。
　　軸承（chéng）安（ān）裝前如工（gōng）件未清理幹淨或（huò）添（tiān）加的潤滑油不清潔（如混有沙子、灰塵、髒物等），或（huò）因（yīn）密封不可靠以及在多塵的環境（jìng）中工作時，一些硬質顆粒進入軸（zhóu）承滾道將引起（qǐ）磨粒磨損，其表麵呈現細槽痕跡或細小的（de）麻點，使軸承的遊隙加大，精度降（jiàng）低，並縮短了使用壽命。
　　軸承在使用（yòng）中如受到過大的靜載（zǎi）荷或衝擊載荷的（de）作用，很可能使內外圈和滾子的接觸處產生不均勻的塑性變形——壓痕。壓痕的出現，會使軸承的振動和噪聲（shēng）增大，溫度升高，磨損加劇，進而產生嚴重的剝落，使軸承失效。這種情況多發生在轉速較低或擺（bǎi）動的軸承。
　　軸承在潮濕的介質以及有酸蒸氣和（hé）其他引起金屬腐蝕的（de）物質環境中工作，如軸承（chéng）的密封不好，可能（néng）造成鏽蝕。鏽（xiù）蝕的產物和潤滑油混合一起會對滾道和滾動體的工作表麵造成腐蝕磨損，並引發表麵剝（bāo）落（luò）。
　　軸承在使（shǐ）用中如有電流通過軸承，電流可能擊穿軸承油膜，產生電火花，從而造成（chéng）表麵熔融，形成小凹坑或條形坑。
　　結語
　　為使軸承（chéng）能正（zhèng）常工作（zuò）並達到預期壽命，在選用軸承時，應針對軸承的主要失效形式進行必（bì）要的計算。對於一般運轉的（de）軸承，應根據接觸疲勞失效，按額定動載荷進行壽命計算。對於高速軸（zhóu）承，除進行壽命計算外，還要進行必要的極限轉速校核。對於轉速（sù）較低的軸承，要（yào）進行靜強度計算，以防止塑性變形的發生。軸（zhóu）承發生早期失效後，要細心觀察損壞的情況，分析產生（shēng）的原因，采取必要的改進措施。此外，軸承組合結構設計要合理，要保證（zhèng）充分的潤滑（huá）和可靠的密（mì）封，這對提高軸承的壽命和保證正常工作是非常重（chóng）要的（de）。

來源（yuán）：《現代（dài）零（líng）部件》