曳引机轴承断裂分析及改进措施.pdf

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1、第３９卷第６期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅６２０１４年６月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＪｕｎｅ２０１４曳引机轴承断裂分析及改进措施黄海军，刘毅，李兴林（杭州轴承试验研究中心有限公司，浙江杭州３１００２２）摘要：某自动扶梯曳引机上使用的轴承在空载试车时发生内圈早期断裂失效，通过对轴承宏观检查、内圈断口分析及理化检测等手段，对轴承内圈断裂原因进行了分析。结果表明，轴承内圈由于锻造温度偏高、成形速度过快等因素产生锻造晶间微裂纹，在锻造过程中沿晶界扩展形成裂纹源，后序热处理淬火冷却时热应力和组织应力叠加而使裂纹扩展，最终在轴承装机试车时，虽受外力较

2、小也使轴承内圈发生断裂。通过调整轴承内圈锻造温度，改变成形速度等措施，有效预防了轴承内圈锻造裂纹。关键词：轴承内圈；断裂；工艺改进中图分类号：TG115文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）06-0158-03FractureanalysisandimprovementmeasuresoftractionmachinebearingＨｕａｎｇＨａｉｊｕｎ，ＬｉｕＹｉ，ＬｉＸｉｎｌｉｎ（ＨａｎｇｚｈｏｕＢｅａｒｉｎｇＴｅｓｔ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＨａｎｇｚｈｏｕＺｈｅｊｉａｎｇ３１００２２，Ｃｈｉｎａ）Abstract：

3、Ｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｗｈｉｃｈｕｓｅｄｉｎｔｒａｃｔｉｏｎｍａｃｈｉｎｅｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｌｉｆｔａｐｐｅａｒｅｄｉｎｎｅｒｒｉｎｇｅａｒｌｉｅｒｃｒａｃｋｆａｉｌｕｒｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｎｏ-ｌｏａｄｔｅｓｔ．Ｔｈｅｃｒａｃｋｒｅａｓｏｎｏｆｔｈｅｉｎｎｅｒｒｉｎｇｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｎｅｒｒｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｓｔ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｉｎｔｅｒｇｒａｎ

4、ｕｌａｒｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓａｒｅｉｎｉｔｉａｔｅｄｉｎｂｅａｒｉｎｇｉｎｎｅｒｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｈｉｇｈｆｏｒｇｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒａｐｉｄｆｏｒｍｉｎｇｓｐｅｅｄａｎｄｓｏｏｎｆａｃｔｏｒｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｐａｇａｔｅｄａｌｏｎｇｔｈｅｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙａｎｄｆｏｒｍｅｄｃｒａｃｋｓｏｕｒｃｅｄｕｒｉｎｇｆｏｒｇｉｎｇ．Ｔｈｅｎｄｕｒｉｎｇｑｕｅｎｃｈｉｎｇ，ｔｈｅｃｒａｃｋｓｐｒｏｐａｇａｔｅｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｏｖｅｒｌａｐｏｆｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓ．Ｆｉ

5、ｎａｌｌｙｔｈｅｉｎｎｅｒｒｉｎｇｂｒｅａｋｄｕｅｔｏｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｔｒｉａｌｒｕｎｎｉｎｇ．Ｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｃｒａｃｋｏｆｉｎｎｅｒｒｉｎｇｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｐｒｅｖｅｎｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｎｏｒｍａｌｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｏｒｇｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｆｏｒｍｉｎｇｓｐｅｅｄｍｏｎｉｔｏｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ．Keywords：ｂｅａｒｉｎｇｉｎｎｅｒｒｉｎｇ；ｆｒａｃｔｕｒｅ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ轴承套圈断裂是轴承早期失效的主要形式之一，贯穿的裂纹，见图１（ａ

6、）。用线切割取下轴承内圈断其发生缘由主要是轴承选型、原材料、制造过程、使用口，再用无水酒精清洗断口后观察可见，断口平齐，呈时操作不当等因素所致。轴承使用时的工况及受力复浅灰色细瓷状（见图１（ｂ）），参照ＪＢ／Ｔ１２５５—２００１［１］杂，分析轴承套圈断裂原因十分困难。本文研究对象是失效的２３０２４ＣＡ／Ｗ３３ＰＳＭ轴承，为双列调心滚子轴承。该轴承在自动扶梯曳引机上使用，曳引机装机后在自动扶梯空载试车时发生轴承内圈断裂现象。通过宏观检查、断口分析、理化检测等手段，确认轴承内圈断裂性质，分析轴承内圈断裂失效原因。在此基础上提出改进措施，以预防此类轴

7、承断裂失效的再次发生，并为分析轴承断裂失效提供借鉴与参考。１试验过程与结果1．1宏观检查失效轴承外观光洁如新，轴承内外圈及滚子表面无明显压痕、划痕、磕碰伤等过大外力产生的缺陷，旋转灵活性正常，但轴承内圈上有一条明显轴向“笔直”收稿日期：２０１４-０１-１０作者简介：黄海军（１９７６—），男，工程师，主要研究方向热处理设备及工图１失效轴承（ａ）及断口（ｂ）宏观形貌艺，金属材料失效分析，已发表论文６篇，Ｅ-ｍａｉｌ：ｈｊｈｕａｎｇ００００＠１６３．ｃｏｍＦｉｇ．１Ｍａｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｈｅdoi：10．13251／j．issn．0

8、254-6051．2014．06．042ｆａｉｌｅｄｂｅａｒｉｎｇ（ａ）ａｎｄｉｔｓｆｒａｃｔｕｒｅ（ｂ）第６期黄海军，等：曳引机轴承断裂分析及改进措