滚动轴承应用工程师技术培训、滚动轴承典型失效案例分析.ppt

《滚动轴承应用工程师技术培训、滚动轴承典型失效案例分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《滚动轴承应用工程师技术培训、滚动轴承典型失效案例分析.ppt（14页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1,滚动轴承应用工程师技术培训,滚动轴承典型失效案例分析,王振华,西北轴承,2009.7,2,轴承型号,工况条件,案情经过,3）圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,6728/830s国产四列圆柱滚子轴承（8301080710mm）,6728/830s国产四列圆柱滚子轴承已在宝钢条钢初轧厂R1、R2初轧机辊颈部位使用12年左右，使用良好，其大部分轴承的使用寿命已达到和超过150万吨，完全达到替代进口轴承的效果。但2006年连续出现两起类同的保持架柱销断裂事故，在累计轧制几十吨的状态下，轴承完全损坏并涉及轴承座、轧辊损坏和仃产抢修的恶性事故。,R、R2属开坯往返式初轧机，轴承承受巨大的径向载荷并作

2、正、反急加、减速度的旋转。总体工况条件恶劣。,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,失效现象,部分轴承保持架柱销断裂（发现及时）图1；轴承保持架柱销断裂导致轴承严重损坏、滚动体挤压破裂等损坏图2；,3,3）圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,图11#轴承保持架柱销断裂的早期事故,图22#轴承保持架柱销断裂的严重事故,4,3）圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,保持架柱销断裂和损坏图3、4、5、6；保持架严重损坏和破裂的滚动体图7； 滚动体挤压破裂损坏图8；,图5柱销螺纹端损坏的外貌,图3断裂柱销的外貌,图6损坏柱销的全貌,图4柱销焊接端的损坏外

3、貌,没有断裂的柱销,焊接端脱焊,螺纹端断裂,断裂的柱销,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,5,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,图7保持架折断和滚动体的开裂,图8滚动体开裂损坏的全貌,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,6,图9柱销纵向螺纹端材料非金属夹杂物100,图10柱销纵向焊接端材料非金属夹杂物100,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,7,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,焊接处的分析检测,图11柱销焊接端焊接材料与母材间的焊接缺陷,图12柱销焊接端焊接材料与母材间的焊接缺陷,未融合,缩孔,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销

4、断裂失效案例,8,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,图13柱销焊接端焊接材料内部的裂缝,图14柱销焊接端焊接材料和母材融合处的裂缝,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,9,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,对已损坏的轴承零部件的材料化验和分析,保持架柱销材料规定为45#钢，但化验结果材料的含C量片高，近于50#钢表1；保持架柱销的表面硬度规定为HRC4550，芯部硬度为25 27。但检测结果柱销表面硬度最高达HRC59.2,芯部硬度为HRC29.8；保持架盖板材料为20#钢；对2#柱销的机械性能检测，材料的屈服强度较高、冲击性能差表2；柱销原材料的非金属夹杂物较多，评定为A2级图9

5、、10；,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,10,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,表1 保持架柱销和盖板的材料分析检测报告,柱销材料相当50#钢； 盖板材料相当20#钢；,检测结果,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,焊接匹配性能很差,11,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,表2 保持架柱销材料的机械性能分析检测报告,检测结果,柱销材料的屈服强度高、冲击性能差；,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,12,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,综合判断,根据产品已使用十余年的使用实绩、损坏的2套轴承的损坏性质类同，又是在同期生产的产品，再结合初轧机R1、R2轴承的运

6、行特点图15对事故的综合分析判断如下：,轴承的结构、设计及总体制造工艺不是事故的原因，事故原因起源于柱销部位；柱销材料不符合要求，含C量偏高，导致焊接材料不匹配（50#、20#），影响焊接质量；柱销的含C量偏高，屈服强度大，冲击性能低，热处理后硬度又高，对螺纹端的热处理保护措施不力，导致螺纹端应力敏感处断裂；焊接质量差（焊接处的清理等），焊接材料、母材没有完全熔融；,上述原因导致柱销螺纹端折断、焊接端脱焊，滚子运动混乱和倾斜，最终滚子挤压破裂，保持架损坏的恶性事故。,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,13,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例

7、,图1 滚子和柱销的运动分析,14,3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例,分 析,措 施,1）轴承内圈旋转带动滚子转动，由滚子直接推动柱销（保持架）移动。2）轴承正反运行，受急加、减速度的影响，因间隙的存在滚子对柱销有冲 击作用，对往返式轧机这种冲击非常频繁。3）柱销螺纹端受剪力作用，而在柱销的焊接端因间隙的存在柱销的焊接端受 摇摆作用。 上述影响对螺纹端的应力敏感处或焊接处都有危害，特别是在该部位有材料隐患或制造缺陷时影响更大。,1) 柱销材料改为30#钢，提高与保持架端盖材料的焊接性能。同时也提高柱销本身 的机械性能。2) 在保证零部件的加工质量和设备条件许可情况下，保证间隙 和的合理性。3) 改善滚子柱销孔的两端出口处的形状，防止与柱销接触处产生应力集中现象。4) 选择正确的焊接工艺，焊接前清洁焊接部位。,3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例,