滾動軸承在工作中,在通過軸心線的軸向載荷(中心軸向載荷)Fa作用下,可認為各滾動體平均分擔(dān)載荷,即各滾動體受力相等。滾動軸承材料必須要具有接觸疲勞強度高、硬度高、純潔度高、耐磨性好、組織穩(wěn)定性好、機械加工性能好。不管按什么設(shè)計方法,實際軸承能否達到計算的性能,常常不能斷定,這主要是因為根據(jù)尺寸對扭矩能否減少的影響來判斷時,就會發(fā)現(xiàn)由于實際制造公差使尺寸變化非常大。運轉(zhuǎn)中滾動軸承可能由于裝配不當(dāng)、潤滑不良、水分和異物侵入、腐蝕、過熱、和過載等原因造成過早其損壞;即使在安裝、潤滑和使用維護都正常的情況下,經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn),軸承也會出現(xiàn)疲勞剝落和磨損。滾動軸承雖然結(jié)構(gòu)簡單,但失效形式卻表現(xiàn)在多樣性,主要的失效形式有:
疲勞是滾動軸承失效的主要形式,常表現(xiàn)為滾動體或內(nèi)外圈滾道表面脫落或蛻皮,初期是在接觸表面形成不規(guī)則凹坑,而后逐漸延伸成片,沖擊載荷造成振動和噪聲的加劇,交變的疲勞應(yīng)力是造成疲勞剝落的主要原因,有時也與潤滑不良或強迫安裝有關(guān),而通常所說的軸承壽命即是指軸承的疲勞壽命。
磨損是滾動軸承失效的另一常見形式,是軸承滾道、滾動體、保持架、座孔或軸頸由于機械原因引起的表面磨損。磨損造成軸承游隙增大、表面粗糙度增加,軸承運轉(zhuǎn)精度降低、振動和噪聲增大。磨粒(塵埃、導(dǎo)物的侵入)及潤滑不良造成磨損的根本原因。
潤滑油、水份或濕氣產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕,電流通過引起電火花而產(chǎn)生的電腐蝕及軸承內(nèi)外圈與座孔或軸頸存在微小相對運動形成微振腐蝕是滾動軸承腐蝕失效的三種表現(xiàn)形式,表面腐蝕導(dǎo)致高精度軸承精度一喪失而失去其功能。
滾動軸承零件材料有缺陷和熱處理不良,運行中過載、轉(zhuǎn)速過高、潤滑不良或裝配不善造成過大的熱應(yīng)力等可能引起軸承零件軸承出現(xiàn)裂紋或斷裂、加速其劣化。
不管固定球閥,還是浮動球閥都要防塵結(jié)構(gòu)設(shè)計,防止細小顆粒進入滾動軸承,避免滾動軸承卡死失效;根據(jù)球閥適用工況正確選用滾動軸承的材料,不同介質(zhì)溫度、耐腐選用滾動軸承材料不同,軸承材料選擇恰當(dāng)直接關(guān)系到能否滿足機構(gòu)的功能與使用要求,對軸承工作性能和疲勞壽命具有決定性的影響。