1、深 球 量 比 深溝球軸承國(guó)內(nèi)外質(zhì)量對(duì)比分析研究本次國(guó)內(nèi)外承質(zhì)量對(duì)分析，是七八十年代后進(jìn)行的又一次對(duì)國(guó)產(chǎn)承質(zhì)量進(jìn)考核，并 對(duì)國(guó)產(chǎn)軸承國(guó)外大公軸承質(zhì)量行的全方位的對(duì)比分析研究工作。國(guó)內(nèi)外軸承量對(duì)比分，我所進(jìn)過(guò)多次，產(chǎn)品類型包括了深溝球軸、圓錐滾軸 承、圓柱滾軸承等，過(guò)產(chǎn)品質(zhì)的國(guó)內(nèi)外對(duì)比以及各年代的產(chǎn)品質(zhì)的縱向?qū)Γ瑢?duì)整個(gè) 軸承行業(yè)產(chǎn)質(zhì)量的提起到了積的推動(dòng)作用，對(duì)我國(guó)軸承產(chǎn)品優(yōu)化計(jì)、產(chǎn)品型向國(guó)際 化高水平靠，都起到一定的作。國(guó)外大公司在每一次新產(chǎn)品定型都要進(jìn)行行的動(dòng)、 靜性能分析壽命可靠試驗(yàn)，以核其產(chǎn)品質(zhì)量，確定定型產(chǎn)品的工規(guī)范。我軸承生產(chǎn) 企業(yè)由于各面原因進(jìn)此項(xiàng)研究作較少，我所結(jié)合國(guó)家下達(dá)的課題行

2、過(guò)多次全面的國(guó) 內(nèi)軸承質(zhì)量析以及和外軸承質(zhì)的對(duì)比，九十年代以來(lái)隨著計(jì)劃經(jīng)向市場(chǎng)經(jīng)的轉(zhuǎn)變， 國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)課題投資少，我們口行業(yè)研究所理應(yīng)擔(dān)當(dāng)起振興行業(yè)量、趕超外先進(jìn)水 平的重任，們聯(lián)合了業(yè)幾家企進(jìn)行此次深溝球軸承國(guó)內(nèi)外質(zhì)量對(duì)分析研究作。通過(guò)對(duì)現(xiàn)階深溝球軸產(chǎn)品質(zhì)量國(guó)內(nèi)外對(duì)比分析，找出了國(guó)內(nèi)外軸在結(jié)構(gòu)精、動(dòng) 性能、原材、熱處理量、壽命靠性等方面的差距，提出了提高國(guó)軸承產(chǎn)品量的具體 措施，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)軸承品質(zhì)量的高。本次深溝球承國(guó)內(nèi)外量對(duì)比選國(guó)內(nèi)外有代表性的廠家，有代表性軸承產(chǎn)品行全 面的檢測(cè)試分析研究以實(shí)際檢試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，客觀地分析了差與不足，通過(guò)與八 十年代深溝軸承質(zhì)量縱向?qū)Ρ冗M(jìn)一步闡述了國(guó)產(chǎn)軸承在成

3、品精度振動(dòng)以及命可靠性 方面提高的因。同時(shí)客觀地分了在振動(dòng)上與國(guó)外差距縮小，壽命國(guó)外存在大差距的 原因。軸承的振動(dòng)噪聲和壽受許多因的影響。這些因素又往往是錯(cuò)綜復(fù)的，相互織在 一起互相影，往往是種因素掩另一種因素，以不同的方式出現(xiàn)。課題由于檢測(cè)、試 驗(yàn)條件、方、內(nèi)容等限制，對(duì)些因素沒(méi)有能夠做深入的試驗(yàn)研究分析，只對(duì)某些共 有的、特殊、影響較的因數(shù)做一些分析研究。由于各廠的工藝裝、技術(shù)水各不相 同，加上我的水平限，某些分可能不夠全面，請(qǐng)大家指正。1.壽命靠性試驗(yàn)本次國(guó)內(nèi)外承質(zhì)量對(duì)分析，根各企業(yè)的軸承產(chǎn)品選擇了 4 個(gè)代表型號(hào) 6208、630 4、6307、6311，國(guó)外承選擇了 SKF、NSK

4、公司的同型號(hào)承。共 4 型九組軸承。壽命可靠性比試驗(yàn)，承基本參統(tǒng)一參照行業(yè)軸承樣本選擇，試驗(yàn)案按照行標(biāo)準(zhǔn) JB/T50013 制定。選油環(huán)潤(rùn)滑，量載荷 P 選基本定動(dòng)載荷 Cr 的 2030%試驗(yàn)數(shù) n 選極 限轉(zhuǎn)數(shù) nL 的 5060%，本額定壽命 L10 = 。同一型號(hào)軸承，在相同的試驗(yàn)條下進(jìn)行對(duì)試 驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)具有可比。壽命可性對(duì)比試驗(yàn)條件見(jiàn)表 1.1。四型號(hào)九組承歷經(jīng)近年時(shí)間試結(jié)束。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用兩參數(shù)韋布爾 Weibull ）分布 函數(shù) F(t)= 進(jìn)處理， 為韋爾分布斜率稱形狀參，表征軸壽命的離散程度或軸承壽 命質(zhì)量的穩(wěn)性， 是布爾分布征壽命或稱尺度參數(shù)，是當(dāng) F(t)=0.632 時(shí)

5、的軸壽命，通過(guò)數(shù)據(jù)處理定分布的個(gè)參數(shù) 、v，近而確其它參數(shù) 、 L 、Re試驗(yàn)數(shù)據(jù)理結(jié)果見(jiàn) 表 1.2。各型號(hào)承失效零統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 1.3。國(guó)內(nèi)外計(jì)失效零件見(jiàn)表 1.4。失效軸承：外軸承總效率較低但低于基本額定壽命 失效率內(nèi)國(guó)外大體相當(dāng)， 低于 5L10 失效率還是國(guó)外低。失效零件：圈失效比國(guó)外較高內(nèi)圈失效比率國(guó)內(nèi)較高，鋼球失效限國(guó)內(nèi)軸，保 持架失效比大體相當(dāng)國(guó)內(nèi)外軸承命可靠性體來(lái)講，外可靠性優(yōu)于國(guó)內(nèi)，四型號(hào)中有三號(hào)國(guó)外壽比國(guó) 內(nèi)高，但也一型號(hào)國(guó)壽命優(yōu)于外。失效軸承國(guó)內(nèi)較多，其中多為圈和鋼球效，而國(guó) 外軸承失效對(duì)較少，為外圈和圈失效，無(wú)鋼球失效，說(shuō)明國(guó)外軸鋼球質(zhì)量好。2.原材分析化學(xué)成分國(guó)內(nèi)外軸承

6、圈、鋼球?yàn)楦咛笺t承鋼，化學(xué)成分基本相同，保持架采用低碳鋼。 非金屬夾物、碳化不均勻性國(guó)外軸承零非金屬夾物中硫化較多，氧化物和點(diǎn)狀不變形夾雜物少；國(guó)內(nèi)承零 件點(diǎn)狀不變夾雜物及化物較明，獨(dú)點(diǎn)最大達(dá) 44 2，還有復(fù)合夾物。國(guó)內(nèi)軸承零 件均有氮化存在，但內(nèi)氮化物雜相應(yīng)多，且有的連成串。國(guó)內(nèi)外軸承化物不均性大致相。國(guó)內(nèi)軸承碳化物顆粒帶上的碳化顆粒偏大有的 碳化物呈連片狀、有甚至形成閉的細(xì)網(wǎng)。流線分析國(guó)外軸承外均為塔形料碾擴(kuò)成，內(nèi)圈為塔形套料成形、車溝；國(guó)軸承內(nèi)圈為塔 形套料成形車溝，外有塔形套碾擴(kuò)成形，也有塔形套料成形、車。國(guó)外鋼球兩均勻?qū)ΨQ極區(qū)面積，環(huán)帶細(xì)而淺，環(huán)帶處流線頭小，鼓形球；內(nèi)鋼 球兩極大

7、，別形狀極規(guī)則，疏較深，環(huán)帶寬，環(huán)帶處流線變形較，流線頭，屬球形 球。國(guó)內(nèi)軸承原料致密度及國(guó)外。此次國(guó)內(nèi)外承質(zhì)量對(duì)分析試驗(yàn)，內(nèi)圈疲勞比率最大，根據(jù)原材料檢驗(yàn)分析造成 內(nèi)圈失效的因，主要內(nèi)圈的成工藝有關(guān)，內(nèi)圈大部分為鍛造后車，非金屬雜物及碳 化物在鍛制程中被輾沿鍛制流方向分布，在此方向往往存在碳化富集區(qū)，化物顆粒 粗大，有的至斷斷續(xù)出現(xiàn)大塊化物（即液析）和碳化物網(wǎng)狀，同非金屬夾物沿此方 向分布，易以上缺陷露于滾道面，破壞了滾道表面金屬的連續(xù)性使材料的械性能下 降，使用時(shí)產(chǎn)生表面落，從而低軸承的使用壽命。3.熱處質(zhì)量分析（1硬度國(guó)外軸承批度離散性應(yīng)較??；內(nèi)軸承離散性較大且硬度偏高，國(guó)軸承鋼球度普

8、遍偏高。（2回火穩(wěn)定套圈抗回火定性國(guó)外于國(guó)內(nèi)。相同的回火溫度下國(guó)外鋼球硬度下快，這可與鋼 球表面強(qiáng)化藝有關(guān)。（3淬回火組國(guó)內(nèi)外軸承處理工藝似，淬回組織均為 JB/T1255-2001 標(biāo)準(zhǔn)第二別圖中 24 級(jí)組 織。由于受材料帶狀均勻性的響，帶間淬回火組織明顯較碳化物上粗。（4碳化物顆度國(guó)內(nèi)外軸承化物顆粒小在 0.20.6m 范圍內(nèi)占比率最。國(guó)外軸承碳化物顆粒較 小，較均勻國(guó)內(nèi)軸承化物顆粒多，均勻性稍差，顆粒大小差別較。（5晶粒度晶粒度大小本相近，圈在 8 級(jí)，鋼球在 10 級(jí)左。內(nèi)圈遍受帶狀不勻性影 響，帶上和間晶粒度明顯區(qū)別相應(yīng)碳化物帶間晶粒度大于帶上晶度。國(guó)內(nèi)外軸承圈晶粒度外圈粗；內(nèi)軸承

9、晶粒受帶狀不均勻性影響較外明顯。球受 冷鐓擠壓變的影響，區(qū)晶粒度大，淬回火組織偏粗。（6尺寸穩(wěn)定國(guó)內(nèi)外軸承圈尺寸變量均比內(nèi)尺寸變化量大，國(guó)外軸承尺寸波動(dòng)國(guó)內(nèi)大。 （7表面殘余力國(guó)外軸承零表面殘余應(yīng)力比國(guó)軸承高，國(guó)內(nèi)有的軸承零件表面殘壓應(yīng)力低甚至 出現(xiàn)拉應(yīng)力研究表明余壓應(yīng)力的存在均對(duì)接觸疲勞壽命的提高有。（8殘余奧氏國(guó)外軸承套殘余奧氏含量較國(guó)高，基本在 10%左右而國(guó)內(nèi)僅一家軸承零件在 10% 左右，其他家套圈殘奧氏體較外低。鋼球殘余奧氏體基本在 10% 以，最高達(dá) 13.6%。 國(guó)外有兩型，殘余奧體在 5%左右。（9鋼球壓碎荷國(guó)外鋼球的碎負(fù)荷值高，一般國(guó)內(nèi)鋼球的 12 倍。4.軸承面質(zhì)量（1零

10、件外觀量國(guó)外軸承套滾道磨削路均勻，別套圈有少量擦傷，表面質(zhì)量較好國(guó)內(nèi)軸承道磨 削紋路均勻差，紋路粗，個(gè)別痕較深，滾道表面有坑、擦傷、劃等缺陷，面質(zhì)量相 對(duì)較差。國(guó)外鋼球表劃條、擦少而淺。乎無(wú)群點(diǎn)、凹坑，其表面有許多極的劃條，顯微 鏡下觀察，絨乎乎感；而國(guó)內(nèi)球表面發(fā)亮，劃條、擦傷、群點(diǎn)多深，有的球表面甚 至有凹坑、傷等現(xiàn)象由于大部鋼球是經(jīng)過(guò)振動(dòng)和成品測(cè)試后拆套來(lái)的，從球表面質(zhì) 量來(lái)分析，內(nèi)鋼球表抗劃傷能較國(guó)外差。（2冷酸洗檢國(guó)外軸承均發(fā)現(xiàn)異常國(guó)內(nèi)軸承道表面的磨削燒傷現(xiàn)象則較為普遍（3鋼球表面化層國(guó)外鋼球表顯微硬度降較國(guó)內(nèi)球的表面硬度下降稍微緩慢，硬化深度較國(guó)深。 5.軸承品、零件試（1國(guó)內(nèi)外軸成

11、品所有目均 100%達(dá) P0 級(jí)。（2尺寸精度內(nèi)外軸承別不大，是國(guó)內(nèi)軸承數(shù)據(jù)較為離散。（3振動(dòng)加速國(guó)外軸承較內(nèi)軸承平低 13dB，國(guó)外承 100%達(dá)到 Z3 組，而內(nèi)軸承只是 100%達(dá)到 Z 2 組。（4振動(dòng)速度國(guó)內(nèi)軸承較外軸承數(shù)離散。有型號(hào)國(guó)內(nèi)外軸承振動(dòng)值相當(dāng)，但有型號(hào)國(guó)內(nèi)承振 動(dòng)與國(guó)外軸相差不少（5套圈溝道度測(cè)試粗糙度：國(guó)軸承優(yōu)于內(nèi)軸承，外軸承粗糙度大都小于 m，而國(guó)內(nèi)承大都大 于 0.03m。波紋度：國(guó)軸承優(yōu)于內(nèi)軸承，外軸承波紋度大都在 0.20.4 m而國(guó)內(nèi)軸承大都在 0.40.7 m。（6套圈圓度波紋度測(cè)國(guó)內(nèi)外軸承度、波紋基本相當(dāng)?shù)行┹S承零件相差較大，這可能因?yàn)橛行┘?整套軸承拆后的零件拆套中可產(chǎn)生一些微變形。（7鋼球精度試國(guó)內(nèi)外鋼球度、波紋基本相當(dāng)粗糙度也基本相當(dāng)。6.軸承構(gòu)（1球徑和球：國(guó)內(nèi)外承相同。（2鋼球中心直徑基本符合優(yōu)設(shè)計(jì)圖冊(cè)各組軸承間相差不超過(guò) 0.5mm，每組軸承離性相當(dāng)。 （3溝曲率半外圈溝曲率徑：同型國(guó)外軸承溝曲率半徑大于國(guó)內(nèi)軸承。內(nèi)圈溝曲率徑：同型國(guó)內(nèi)軸承溝曲率半徑大于國(guó)外軸承。也就是說(shuō)，內(nèi)軸承內(nèi)圈溝曲率徑差較小，相比較國(guó)外軸承的外圈曲率半徑大而 內(nèi)圈溝曲率徑則減小有些國(guó)內(nèi)承的內(nèi)外圈溝曲率半徑基本相同。（4擋邊系數(shù)國(guó)內(nèi)外軸承邊系數(shù)為 0.350.4 ，多集在 0.4 左右。綜