王磊　王勇民

（洛陽(yáng)LYC軸承有限公司，河南洛陽(yáng)　471039）

　　摘　要：在軋機(jī)中，中厚板軋機(jī)軸承是一個(gè)重要的零件，承受著軋機(jī)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的力，為了延長(zhǎng)軸承的使用壽命和可靠性，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的材料、設(shè)計(jì)方案。基于此，文章對(duì)影響板材軋機(jī)軸承壽命與可靠性的因素進(jìn)行了分析和探討。
　　關(guān)鍵詞：板材軋機(jī)軸承；軸承壽命；軋機(jī)應(yīng)用；設(shè)備加工

　　圓柱滾子軸承與四列圓柱是板材軋機(jī)的通常使用的工作輥，目前世界各國(guó)使用的工作輥是滾動(dòng)的軸承，因此中厚板軋機(jī)的軋輥都是采用滾動(dòng)軸承。由于軸承和軸承座受軋輥大小的影響，徑向空間不大，對(duì)軸承的設(shè)計(jì)造成了影響，尤其是進(jìn)行作業(yè)的四列圓柱滾子軸承，雖然設(shè)計(jì)為輕系列，但是實(shí)際承受的負(fù)荷比較高，屬于易損配件，在日常作業(yè)的過(guò)程中，軸承對(duì)軋鋼產(chǎn)生的作用非常大，消耗占總消耗的5%，因此在檢修的時(shí)候，軸承作為軋機(jī)的主要的配件是不能因軸承的問(wèn)題引致停產(chǎn)情況出現(xiàn)的，為了對(duì)軸承的使用壽命進(jìn)行提升，本文重點(diǎn)對(duì)選材、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用等方面進(jìn)行探討。
　　1　軸承壽命的設(shè)計(jì)
　　軸承的壽命是應(yīng)用工作時(shí)間實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)的，滾子軸承的90%的可靠性壽命為：

　　計(jì)算公式中：計(jì)算軸承的壽命是Ln，h；軸承轉(zhuǎn)速為n，單位為r/min；軸承徑向當(dāng)量動(dòng)荷載為Pr，軸承徑向基本額定動(dòng)荷載為Cr，材料系數(shù)為K（真空脫氣鋼K=3）。從以上公式中不難看出。K和Cr是作用是影響軸承壽命的重要因素。
　　滾子軸承依據(jù)ISO281的額定的動(dòng)載荷是：

　　在公式中，結(jié)構(gòu)i是滾動(dòng)的體列數(shù)、Z是滾子的單列數(shù)、f_c是修正系數(shù)、L_we是有效的滾子長(zhǎng)度、D_we是平均滾動(dòng)體的直徑、α是接觸角，軸承設(shè)計(jì)開始實(shí)行時(shí)，Cr值的大小，直接影響軸承的使用年限，而軸承的Cr值主要是由Z、L_we、D_we幾個(gè)方面因素決定，其中D_we對(duì)軸承Cr值產(chǎn)生的影響Z大。同時(shí)K、f_c、a₂對(duì)軸承的壽命和可靠性影響也非常的大。
　　（1）在軸承的設(shè)計(jì)中ｆ的額定載荷受應(yīng)力的影響較大，要使結(jié)構(gòu)上滾道與滾子出現(xiàn)額定載荷的降低，所因是應(yīng)力的集中，可是整個(gè)長(zhǎng)度的沿滾子均勻分布應(yīng)力的話，額定載荷就會(huì)增加，集中的應(yīng)力便會(huì)小，因此ｆ的值有一點(diǎn)差別，整套軸承額定動(dòng)載荷就出現(xiàn)變化。
　　（2）在軸承的參數(shù)和尺寸中，對(duì)Cr值的影響Z大的是D_we的增加，軸承壽命提升的主要方法是D_we值的加大，滿足D_we值加大的要求是軸承的內(nèi)外圈的堅(jiān)硬度，也是設(shè)計(jì)探索的首選方案。但是軸承在選用強(qiáng)度系數(shù)的時(shí)候必須謹(jǐn)慎，軸承是各種機(jī)械中是Z基本的零件，因而每個(gè)軸承的使用條件的差別也是很大的，在軸承的制造上軸承套圈的減薄肯定加大難度的，因此從加工條件和使用分析開始，逐漸對(duì)其給予改進(jìn)。
　　（3）K和a₂對(duì)軸承壽命的重要性可以從（1）式和（2）式看出來(lái)。在軋制的過(guò)程中，軸承因受載荷的變動(dòng)的作用下，會(huì)受到特別大的沖擊載荷，因此選用滲碳軸承鋼管來(lái)作中板的軋機(jī)軸承。因?yàn)闈B碳軸承鋼是高合金鋼，所以過(guò)早地造成了軸承疲勞斷裂，原因是滲碳軸承鋼中雜質(zhì)脆性氧化物（特別是氧化鋁）是疲勞裂紋出現(xiàn)的重要根源。因而采用含氧量低的電渣重熔鋼20Cr2Ni4A，其彌散度好、氧化物細(xì)小。軸承材料的作用是軸承可靠性與壽命的主要因素。
　　2　設(shè)備加工和技術(shù)方法
　　中板的軋機(jī)軸承要求每個(gè)零部件不能有虛弱部位，其軋機(jī)軸的速度高、工作環(huán)境差、承受重載、交變沖擊負(fù)荷大。有些廠子引進(jìn)具備先進(jìn)水平的大型軸承的檢測(cè)設(shè)備和加工設(shè)備是想提升軋機(jī)軸承的制造水平。但是在交流和走訪中發(fā)現(xiàn)個(gè)別的制造廠出現(xiàn)了以下需要改進(jìn)的三個(gè)問(wèn)題：
　　（1）滲碳工序是大型軸承的制造中是屬于特殊的工序，但有些單位為了減少制作的成本，便在使用的過(guò)程中減少了磨加的工留量、還滲了強(qiáng)高溫，讓軸承過(guò)早地進(jìn)入了疲勞壓迫而報(bào)廢，其軸承滲層的晶粒粗化，在軸承的軟點(diǎn)和表面存在網(wǎng)狀粗大的碳化物。碳化物的平均直徑從0.6