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滚动轴承残余疲劳寿命的预测方法

滚动轴承残余疲劳寿命的预测方法

 

使用寿命和预测残余疲劳寿命一直是滚动轴承研究的重要课题。使用寿命研究包括:材料、热处理、加工、表面处理等技术;而预测残余疲劳寿命研究一般为:通过监测轴承断裂前出现的某些断裂先兆(如声发射)等因素预测断裂的发生。

 

主动预测轴承残余使用寿命方法有哪些?

 

X射线衍射法

X射线特征参数主要为:残余应力、马氏体半高宽(HVB)和残余奥氏体。轴承疲劳度与HVB变化有很高的相关度,可用于分析轴承残余疲劳寿命。

     HVB无量纲化(减小比),即滚动轴承接触面HVB的减小比除以内部HVB的值。通过对全淬轴承疲劳水平的分析得到:即使是轴承载荷不同或者轴承的接触形式不同,轴承疲劳度与HVB减小比仍存在良好的相互关系。但是,因为表面淬硬轴承的接触表面HVB减小比小,疲劳离散度太大,所以很难评估其残余疲劳寿命。

 

表面水平极性剪切波

表面水平极性剪切波(表面SH波),采用一种简便的超声波测量系统使之穿过试样表面,通过测量表面SH波的传播速度(滚动疲劳度的进展会减缓表面SH波的传播速度)预估轴承的疲劳度,可进行现场测量,操作简便、容易。弥补了X射线难以用于渗碳轴承的缺点。

测量环境温度和轴承滚动接触部分的表面粗糙度对表面SH波传播时间的影响可以通过不同距离的测量防范予以消除。

采用平探头作为SH传感器设计可以测量任何直径(内圈滚道)。但是,平面型传感器只适用于线接触轴承,不能应用在表面硬化处理的点接触轴承。

 

Leaky Rayleigh

 开发能够适用于深沟球轴承内圈的传感器,传感器能够满足以下功能:

     1)超声波可以在内沟道的底部汇聚;

     2)LR波可以在沟道底部沿圆周方向传播;

     3)LR波和镜面反射波能够单独接收;

     4)LR波能进入到滚动疲劳层。

利用该传感器建立LR波速度测量系统,可用于轴承疲劳度的数据分析,不受热处理或沟道外形的限制。


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