抗疲勞制造的要義:
1、概念
抗疲勞制造是控制表面完整性和表面變質(zhì)層,以疲勞性能為主要判據(jù)和極限疲勞強度的制造技術(shù)。
表面完整性——控制加工工藝形成的無損傷或強化的表面狀態(tài)
表面變質(zhì)層—— 控制加工工藝形成的無損傷或強化的表層狀態(tài)
2、理論
“無應(yīng)力集中”抗疲勞概念——帶有應(yīng)力集中的構(gòu)件具有無應(yīng)力集中時的疲勞強度。從應(yīng)力集中視覺認(rèn)識疲勞問題,從應(yīng)力集中入手解
決壽命問題。
3、關(guān)鍵技術(shù)體系
(1)材料技術(shù)體系——
極限性能
高純凈度
(2)抗疲勞制造體系——
表面硬化
抗疲勞機械加工
高性能表層改性
無應(yīng)力集中裝配
整體制坯
精密熱處理
長效腐蝕防護
疲勞壽命評測與試驗
檢測
(3)抗疲勞細(xì)節(jié)設(shè)計技術(shù)體系——
極限性能結(jié)構(gòu)
二、疲勞是滾動軸承典型的失效形式
滾動軸承在載荷下旋轉(zhuǎn),其滾動體與內(nèi)外套圈的滾道接觸產(chǎn)生交變應(yīng)力。經(jīng)過一定時期的交變應(yīng)力的反復(fù)作用,接觸表面產(chǎn)生疲勞破壞。疲勞破壞是滾動軸承典型的失效形式。滾動軸承的疲勞失效形式包括次表面起源型疲勞和表面起源型疲勞,此外還有疲勞斷裂。次表面起源型疲勞--在軸承滾動接觸最大應(yīng)力處表面以下一定深度,在交變應(yīng)力的反復(fù)作用下形成的疲勞源(微裂紋)逐步向表面擴張而形成的片狀剝落。表面起源型疲勞--滾動接觸表面處的損傷(制造過程中形成的劃傷、碰痕或潤滑劑中的硬顆粒造成的微小擦傷)在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生顯微裂紋,逐步擴張,形成淺層片狀剝落。疲勞斷裂--裝配應(yīng)力、交變應(yīng)力和強度極限間失去平衡而產(chǎn)生的軸向貫穿狀裂縫。
三、滾動軸承抗疲勞對策
針對上述軸承產(chǎn)生疲勞失效的原因,結(jié)合軸承行業(yè)的實際情況,運用成形技術(shù)、熱處理技術(shù)、機械加工技術(shù)、表面改性技術(shù)、長效防護技術(shù)以及抗疲勞細(xì)節(jié)設(shè)計和制造、高純凈度高耐磨性軸承鋼的研發(fā)和應(yīng)用,改善應(yīng)力分布,降低最大應(yīng)力;延緩次表面和表面裂紋源的形成和疲勞裂紋的擴張;提高強度極限,防止疲勞斷裂,等等,進(jìn)行抗疲勞制造。


