高温环境下角接触球轴承磨损寿命分析

2024-01-13 来源:飞速影视

一、为什么要分析高温环境下轴承磨损问题


相比于常规轴承,高温、水介质润滑轴承由于其工况条件的特殊性更易发生磨损。而持续磨损会导致轴承工作游隙过大,轴承的振动与噪声加剧,降低轴承的工作精度,使轴承丧失旋转精度,进而影响整机运行的平稳性和安全性。因而,开展特殊工况下轴承磨损寿命的研究,提出有效的防止轴承过早磨损失效的措施,对延长主机装备的使用寿命,提高其可靠性具有重要现实意义

二、高温环境下轴承材料磨损系数确定


1、试验试样
试验试样为应用于高温(300 ℃)环境,以轴承实际使用的高温轴承材料无磁合金 GH05 分别制作球(Φ6.3mm)和盘(Φ50mm×6mm)试样,开展高温环境下轴承材料的摩擦磨损性能试验。

高温环境下角接触球轴承磨损寿命分析


2、试验设备
利用球盘试验机完成高温材料摩擦磨损试验。该试验所采用的试验设备是 Rtec 公司的高温摩擦磨损试验机,其最高温度可达 1200 ℃,加载载荷极限为 5000N,可以实现旋转和往复运动。本研究球盘试验采用旋转式运动,试验设备和运动方式见图 3 所示。

高温环境下角接触球轴承磨损寿命分析


通过加载弹簧设置,控制球盘径向加载载荷Fr,由电机驱动转台运动控制钢球与圆盘之间的相对旋转速度 n,试验过程中通过力传感器可以获取球盘间的实时切向摩擦力。试验后,利用德国 NanoFocus 表面三维形貌光学轮廓仪,对磨损后的试样表面形貌进行扫描,分析磨损系数与载荷和润滑状态间的关系,得到高温无磁合金材料GH05 的磨损系数,用于轴承磨损模型的建立。
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