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ag真人杀猪42CrMo钢制转盘轴承许用接触应力的试验

2020-07-29 01:30

  42CrMo钢制转盘轴承许用接触应力的试验研究_机械/仪表_工程科技_专业资料。轴承杂志

  墨 Q =2 CN41— 1 48 1 /TH B a i g2 09, o 2 er n 0 N . 轴承 2 0 年2 0 9 期 3 4—3 6 4 CM 钢制转盘轴承许用接触应力的试验研究 2 ro 沈伟毅。史锡 光。 , ,苏立樾郝亚硕 , ( 阳 L C轴承有 限公 司 a 技术 中心 ;. 洛 Y . b 大型轴承 厂, 河南 洛阳 4 13 7 0 9) 摘要 : 通过转盘轴承用 4 CMo 钢 中频淬 火平 板与 滚子 的压缩 试验 , 回归 直线 分析 法建 立 了永 久 变形量 2r 锻 用 ( qD ) 8/ 与接触应力 (r 的关 系方程 , 出了转盘 轴承的许用 接触应力 。 o ) 求 关 键词 : 转盘轴承 ; 中频淬火 ; 滚子 ; 接触 应力 ; 压缩试验 中图分 类号 : l3 3 ; 2 2 6 3 . 3 0 1 . m 文献标 志码 : B 文章编号 :0 0— 72 2 0 )2—03 0 10 3 6 ( 09 0 0 4— 3 表 1 试样情况 组 别 试样 编号 1—1 1—2 l 1—3 1—4 1—5 2—1 2 —2 G /46 B T6 2中规 定 优 质 淬 硬 钢 制 的 滚 动 轴 承 额定静 载荷 的计 算方 法及 对应 额 定 静 载 荷 的接 触 应 力 , 心 球轴 承 的接 触 应 力 为 460MP , 他 调 0 a其 淬 回火后 表面硬度/ R H C 5 0—5 . 15 5 0—5 . 15 5 . —5 15 2 5 1—5 . 15 51~52 54 ~55 55 硬化层深度/ r ma 33 . 52 . 56 . 42 . 2.1 4. 7 3 球轴承 的接触应力为 42 0M a 滚子轴 承的接触 0 P , 应 力为 40 0 MP ; 于采 用 5 r Mo钢 、 2 r 0 a 对 C Mn 4 CMo 钢 和 5 Mn非淬 透 性 钢 制 造 的特 大 型 转 盘轴 承未 0 规定 其值 。特 大 型 转 盘 轴 承 主 要 承 受 静 载 荷 , 且 转 速很 低 , 直 线 型 滚 子 和 平 板 接 触 类 型 相 似 。 与 为此 进行 了转 盘 轴 承 用 4 CMo锻 钢 中频 淬 火 平 2r 板 与滚子 的压 缩 试 验研 究 ,用 回归 直 线 分 析 法 建 立 了永久 变形 量 ( qD 与 接 触 应 力 ( ) 8/ ) 的关 系 方程 , 出 了其许 用 的 接 触应 力 , 求 并研 究 了表 面硬 度 、 化层 深度对 许用 接触 应力 的影 响。 硬 2 2—3 2 —4 5 4~5 5 5 ~5 5 5 5. 48 . 5 7 . 2—5 3—1 3—2 3 3—3 3—4 3—5 5 5~5 6 5 . 85 5 9~5 . 95 5 7—5 8 5 8 5 8~5 9 46 . 34 . 32 . 24 . 45 . 5O . 1 试样 选 取 4 C Mo锻 制 材 料 制 做 平 板 试 样 。平 板 2r 试 样尺 寸 为 7 mm × 5 m ×3 m 经 过 机 加 工后 个 试样 , 5 4m 0 m, 每个试 样用 两 种滚 子 ( 2 l × 5n l  ̄ 5mT 2l 和 l n 进 行不 同的 预备 热 处理 , 进 行 不 同 的 中频 表 面 再 4 mx 0mt硬度均 为 6 R ) Jm 4r, D l 1 C 进行压缩 试验 , H 淬火, 回火以获得不同的表 面硬度和硬化层 深度 。 压缩试 验示意图见 图 1 。每 1 滚子 确定 了 5个级 种 将其 硬 度 范 围分 成 3组 , 即第 1组 硬 度 为 5 5 别压缩 载荷( 2 , 种 滚子在 1 O~ 2 表 )1 个试样上用每种载 HR ,第 2组 硬 度为 5 C 4—5 C 第 3组 硬 度 为 6HR , 荷各压 5次, 压缩后用轮廓仪检测压痕的深度。 5 6 R ( 1 。 7~ 0 H C 表 ) 2 试 验 设 备及 试 验 方 法 2 1 试验 设 备 . 选取 WE一 0 60型 液压 式 万 能 材 料 试 验 机 , 其 施加 压缩 载荷 的范 围为 0~ 0 N。 60k 2 2 试验 方 法 . 图 1 平 板 试 样 与 滚子 压 缩试 验 表 2 压 缩 载 荷 平板 试样 分成 3个硬 度范 围组 , 1 中有 5 每 组 收 稿 日期 :0 8—1 20 0-2 ; 回 日期 :0 8—1 0 1修 20 1- 6 滚子尺寸/ a r m 压缩 载荷/ N k 1 4 0 - 2 7 0 1o o 3 10 0 1o 4 4 10 5 10 8 5 2o o 20 3 吐 5×2 2 l 5 击4 0×4 0 作者简介 : 沈伟毅 (9 3一) 女 , 级工 程 师 , 16 , 高 主要从 事 轴 承的热处理 技术 工作 。E—m i lsy @13 Cl。 a : w 8 6 .Ol ly l 6 0 沈伟毅等 : CM 钢制转盘 轴承许用接触应 力的试验研究 4 ro 2 ? 5? 3 即 2 3 应 力的计 算 . 根据 H r 理论 , 荷 与应力 的关 系为 et z 载 = / = D () 2 ( /.88 Q 13 1067×1 ~ X .4/ ) ( ) 0 09 / 1 ) 式 中 :。D / 为永久 变形量 ( 压痕 深度 ) 与滚子直 径 数 。( ) 2 式为经验 转换公 式 。 令 Y=g 8 l(。 ) , = 一 , 口= l () 3 则) , 对 的线性 关 系为 ,= , a+ 式 中 : 为接触 应力 , a( MP ; 2为载荷 , / N;为滚 子长 之 比 ; 为最 大接 触应 力 , a 6为指 数 ; 为 常 一 MP ; 度 , r; 为滚子直 径 , m。 ml l m 2 4 变 形的测 量 . 用轮廓仪测量压痕 中心部位 的深度作为变形 度 量值 , 试验压 痕 深 度 测 试 结果 见 表 3 表 中压 痕 ( 深度为 5 个压痕的平均值 ) 。 表 3 3组压缩试验压痕深度测试结果 根据每组试验数据可计算得 ) , 对的回归直 线方程 式及其 相关 系数 r ∑ i 一∑ i i Y f ∑y 一 组 试样 滚子直径 压荷 压痕深度 滚子直径 压荷 压痕深度 别 编号 /n / N /L i o t k I , m / m / N /  ̄ m k la a 1—1 1—2 1 1—3 1—4 1—5 2—1 {[ ∑ 一 ∑ [ ∑ 一 ∑ i ]} 乃 ( )] 凡 ( y) 查 样本 的相 关 系 数 检 验 表 r, 0' r0 n5 1若 o5<r 0 . < 说 明 一 与。 相关 。 ( ) 据 ( ) , 6/ =1 4 , 3根 2 式 当 D 0-时 可求 出不 同情况下 , 即许用接 触应力 。 3 2 压 缩试验 结果数 据处理 . 4 0 7 0 2 5 1o 0 10 5 2o o 4 0 14 . 15 . 26 . 63 . 4 5 7. 0. 7 6 o 1o o 4 0 1J 4 D 10 8 20 3 6 0 1O . 13 . 19 . 38 . 3 . 36 O 2—2 2 2—3 2—4 2 —5 7 O 2 5 1o o 10 5 2 o o 13 .7 27 . 4 1 . 2 9 O. 1o 0 4 0 1J 4 D 10 8 23 0 O5 . 20 . 35 . 4. 5 下 面 以第 l组试 样 的试 验 结果 为 例来 说 明数 据 处理 的过程 , 23组 的数据 处理过 程与第 1 第 , 组 相同, 压缩 试验结 果数据 处理见 表 4 表 5 , 。 表 4 第 1 压 缩 试 验 的应 力与 8/ 。比 的关 系 组 qD om ̄ ',/MPa 8 / - (×1 ) 0 q D / 编号4 5 m 4 0 m× 4 5 mX 40 m× , m X , m , m , m 2 4 2 4 3—1 3 —2 4 0 7 0 0 1 6 . 6 o 1o 0 0 1O . 3 3—3 3—4 3—5 2 5 1o o 10 5 2o 0 6O . 7O . 9O . 4 0 10 4 10 8 20 3 15 . 3O . 40 . 2 m/ 5 n l一1 22 O 2 29 37 3 5l O 4 mm 0 16 9 9 214 9 2 59 6 2 mm 5 56 . 6. O 1 4 0. 4 mm 0 2 5 .0 3. 5 2 4. 5 7 3 压 缩 试验 数 据 处理 3 1 数据处 理方 法 . 1 —2 1 —3 1—4 1—5 42 9 9 49 5 6 29 4 4 33 8 2 2 . 52 18 8 8 . 9 5 .0 8 .0 4O () 1 根据 ( ) 1 式计 算 出 。 ( ) 出不 同情 况下 的永 久 变形 与 的关系 , 2求 表 5 压 缩 试 验 结果 数 据 处 理 编 号 1—1 o,/ a 'xMP , , 220 2 8 D 56 . = 一 3 3 6 3 29 . 4 5 ,=gqD ,l / S 0 7 8 1 80 .48 2 1 . 9 7 1 1 80 7 7 2 5 37 11 . 0 0 1—2 1—3 1—4 297 3 350 1 42 9 9 60 . 1 . O4 2. 54 3 4 7 9 39 . 6 O 3 5 53 71 . 4 O 3 6 3 3 74 . 3 6 0 7 8 1 13 .75 1 0 70 33 . 1 3 1 4 0 . 014 0 5 1 . 2 5 2 0 63 7 5 1 . 6 0 2 5 92 24 1 . O 5 3 2 13 87 2 6 85 39 . 9 5 3 6 56 54 . 0 9 5 0 18 2 9 . 9 0 1—5 ∑ 49 5 6 l8 8 8 . 3 6 59 93 . 9 1 1 . 8 5 7 6 88 0 6 2 2 6 0 l9 .7o 6 2 O7 50 .27 1 . 5 1 3 6 98 9 5 6 . 5 1 2 64858 8 4 19 9 3 . 1 1 2 . l 7 2 3 16 26 对5 滚, = m 子 6 量 由 m ∑y — ∑ ib , () 4 艿 。 =1 1 27 63 .0 3 一 粥×l。 ( ) 舢 O 5 图 2 为 ( ) 即第 1 a 5式 组平 板试样 与滚子 ( 5 m 压 缩试验 的 6/ 与 关 系 曲线 m) 。D rT滚子而言, 6 l fl l 当 。 得 Y对 的 回归 直 线方程 式 为 Y= 一 2 9 75 83+ . 10 x 1 . 5 2 4 0 43 36 得 = 9 P 。 29 9 M a = 1 时, O 由回归方程可 同样地 , 对表 4平板试 样与 4 oml滚子 压缩 , i 4 l 试验 数据进 行处理 , 对 的 回归直 线方程 式为 ) , Y=一1 .4 2 4 5 97 0 l 4 4 86 73+ . 1 8x 即 艿/ = .56o 。D 359364 " "叭 ×1 锄 0 () 6 () 7 其 相关 系数 为 r .9 0 =0 8 2186 查样 本 的相 关 系 数 检 验 表 T∞ =0 85 o . .0, r_ =0 9 4 0 o 5 0 l . 3 t 0<r nl说 明 一 与。 0 <,0, . 相 关, 于是 ( ) 4 式可 写成 图2 b为 ( ) 即第 1 7式 组平 板 试样 与 咖4 0耻 ? 3 6? 《 轴承) 0 9 N . 20 . o2 滚子压缩试 验的 艿/ 与 的关 系曲线 m m滚子而言 , qD = 00一 、Q、2 1 M a 当8/ w 1 一时, = 8 P 。 o 1 1 1 l 1 O O O O 图 3 图 4为第 23组平板试验 的关 系曲线, 一 , 数据处理过程略。 a/ Pa M () 5mm滚 子 a2 o / Pa -M 0 一 () 4 b ̄ 0 b mm滚子 × 、 Q 图4 第 3组平板试样与 2 m, oml滚 子压缩试验 5m 4 i l 永 久 变 形 与 接 触 应 力 的 关 系曲 线 许 用接 触应力 . 口/ Pa M 根据 平板 试 样 与滚 子 压 缩 试 验 的结 果 , 求 可 出平 板试 样永 久变形 与滚 子直 径 之 比为 1 -时 的 O4 许 用 接触应 力 , 见表 6 。 表 6 许 用接 触 应 力 ( 4 m b 0 滚子 m 图2 第 1 组平板试 样与 担 5姗 , 4 / 滚子压 缩试验 6 0il nl 永 久 变 形 与接 触 应 力 的 关 系 曲线 组别 滚子/ n 硬度/ R 许用接触应 力/ a m3 H C MP 击 5 ×2 2 5 西4 J D ×4 0 5 0 ~ 5 2 29 9 9 2 61 8 2 3 6 5X 5 2 2 60 4 击O 4 ×4 0 5 4 ~ 5 6 6 o 33 5 0 316 1 6 5× 5 2 2 × 0 4 5 7 — 3O 8 6 33 3 0 影 响 4CM 2 r o钢转盘轴 承 的许 用应 力有表 面硬 度、ag真人杀猪 硬化 层 深 度 , 面 硬 度 的影 响 是 主要 的。硬度 表 较低 时 (0- 2H C , 痕深 度较 深 , 5 5 R )压 硬度 5 6 5~ o d/ Pa M () 2 a 子 a ̄ 5rm滚 b HR C是 比较理 想 的硬度范 围 , 其承受 的接触应 力较 大 。表 面硬度 在 5 5 R 0— 2H C范 围 内, 化 层 深度 硬 在 3mn以上 , 能 承 受较 大 的载 荷 , / 也 压痕 深度 不 深 。若 硬化层 深度 在 25mT以下 时 , . l l 在最 大 载荷 下 (0N)压 痕 深 度增 加 较 多 , 20k , 由此可 见 硬 化层 深度必须大于 30rT才能承受较大载荷。 .l , fl l 4 d/ Pa M 结论 () 1 回归分 析结果 ,。D / 与 存 在相关 关 ( 4 b 0mm滚子 图3 第 2组平板试样 与  ̄ 5t i h n, 2o m 滚子压 缩试验 m 永 久 变形 与 接 触应 力 的 关 系 曲线 系, 建立了接触永久变形与滚子直径之 比对接触 应力 的关 系方 程 。 () 2 获得 了不 同硬 度 范 围 的平 板试 样 与滚 子 的压 缩试 验 当 / =1 时 的许用 接触应 力 。 D 0 ( 辑 : 金库 ) 编 赵

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