軋機軸承的使用壽命

1、1 軋機軸承的使用壽命軋機軸承的使用壽命目錄目錄1、影響軋機軸承使用壽命的因素影響軋機軸承使用壽命的因素（1）、基本額定壽命、基本額定壽命（2）、徑向基本額定動負荷、徑向基本額定動負荷（3）、修正額定壽命、修正額定壽命（4）、油膜潤滑參數(shù)、油膜潤滑參數(shù)（5）、密合度（待整理）、密合度（待整理）（6）、影響軋機軸承使用壽命的因素、影響軋機軸承使用壽命的因素2、軋機軸承的失效分析軋機軸承的失效分析（1 1）、軋機軸承失效統(tǒng)計軋機軸承失效統(tǒng)計（2 2）、軋機軸承的主要失效形式和原因軋機軸承的主要失效形式和原因三、降低軋機軸承消耗的途徑三、降低軋機軸承消耗的途徑（一）、做好軋機軸承使數(shù)據(jù)統(tǒng)計（一）、做

2、好軋機軸承使數(shù)據(jù)統(tǒng)計（二）、軸承各零件強度要相匹配（二）、軸承各零件強度要相匹配（三）、采用高質量軸承材料（三）、采用高質量軸承材料（四）、軋機軸承精度、游隙及配合（四）、軋機軸承精度、游隙及配合（五）、改進熱處理工藝（五）、改進熱處理工藝（六）、在軋機軸承制造過程還應該從以下幾方面注意改進。（六）、在軋機軸承制造過程還應該從以下幾方面注意改進。（七）、軋機軸承的潤滑與密封（七）、軋機軸承的潤滑與密封（八）、軋鋼機設計與安裝（八）、軋鋼機設計與安裝（九）、軸承裝配（九）、軸承裝配（十）、軋制過程中（十）、軋制過程中2摘要：通過介紹軋機軸承的壽命計算和軋機軸承使用壽命的影響因素，以及軋機軸承失效

3、分析的多年實踐經驗，進而提出了降低軋機軸承消耗的途徑。關健詞：軋機軸承、負荷、使用壽命、工作表面、軸承失效、油膜、潤滑、密封、過載、偏載、竄輥、裝配、精度、密合度、失效分析。為了增強軋鋼產品的市場競爭力，軋鋼廠對軋機軸承的消耗成本及軋鋼機作業(yè)率都提出了更高的要求；為什么軋制同樣的產品，而不同的軋機不同的軸承或同樣的軋機同樣的軸承或不同的現(xiàn)場使用條件，軋機軸承的使用壽命差距很大，各單位的噸鋼軋機軸承消耗及因軸承問題影響的軋鋼機作業(yè)率有很大的不同。下面就如何降低軋機軸承消耗，從軋機軸承本身及應用等多方面給予分析提示。一、一、 影響軋機軸承使用壽命的因素影響軋機軸承使用壽命的因素從下面的幾個基本概念

4、及計算公式中，可以看出影響軋機軸承壽命的因素及變量關系。（一）、基本額定壽命（一）、基本額定壽命 基本額定壽命：是指單個軸承或一組在相同條件下運轉的近于相同的軸承，其可靠性為 90%時的壽命。 L10 =（C/P） 式中：L10基本額定壽命 百萬轉 C基本額定動負荷 牛頓 N P當量負荷 牛頓 N 壽命指數(shù) （球軸承 =3，滾子軸承 =10/3）3對于轉速恒定的軸承壽命用工作時數(shù)表示為： L L10h10h= =（C/PC/P）10106 6/60n/60n 式中：L10h基本額定壽命 小時 h n軸承工作轉速 轉/分鐘 r/min由式中可以看出，軸承基本額定負荷越大及軸承轉速越低，軸承基本額

5、定壽命就越長?；绢~定動負荷與基本額定靜負荷，當轉速足夠低時，基本額定動負荷與基本額定靜負荷，當轉速足夠低時，計算時，選擇額定靜負荷數(shù)值；計算時，選擇額定靜負荷數(shù)值； （二）、徑向基本額定動負荷（軸承樣本中給出）（二）、徑向基本額定動負荷（軸承樣本中給出） 徑向基本額定動負荷：系指一個軸承假想能承受一個大小和方向恒定的徑向負荷，在這一負荷作用下軸承基本額定壽命為一百萬轉。 向心滾子軸承的基本額定動負荷計算公式： Cr=fcCr=fc（iLwecosiLwecos）7/97/9 3/43/4 DweDwe29/2729/27 式中，Cr徑向基本額定動負荷 牛頓 N fc與軸承零件幾何形式、制造精

6、度和所使用的材料而定的參數(shù)。（是在負荷作用下滾子與滾道接觸材料應力均勻分布情況的值） i軸承中滾動體的列數(shù) 軸承公稱接觸角 度 Lwe滾動體有效長度 毫米 mm Dwe滾動體直徑 毫米 mm 每列滾動體數(shù)目由式中可見，軸承滾動體的直徑、有效長度、粒數(shù)、列數(shù)及工作接觸面材料應力情況等對其額定動負荷有著直接的影響，其中在負荷作用下材料應力分布均勻性影響最大，其二是滾子直徑影響，第三是滾子有效長度及滾子粒數(shù)的影響。4 （三）、修正額定壽命（三）、修正額定壽命軸承基本額定壽命 L10是在一定的假定條件下確定的，隨著各機械對軸承可靠性的要求不斷提高，高質量軸承材料的采用和彈性流體動壓潤滑技術的發(fā)展，仍沿

7、用原定義確定軸承的額定壽命已深感不足。為此，GB6391-86 標準提出了修正額定壽命。 可靠性為（100n）%時非常規(guī)材料特性和運轉條件下的修正額定壽命為：Lna=a1 a2 a3 L10式中：Lna修正額定壽命（百萬轉） a1可靠性不等于 90%的壽命修正系數(shù)； a2 非常規(guī)材料性質的壽命正系數(shù)； a3非常規(guī)運轉條件的壽命修正系數(shù)； 1、對可靠性的壽命修正系數(shù)a1 一般情況下，大多以 90%的可靠性來評定軸承的疲勞壽命。當對軸承可靠性要求更高時，a1按下表取值?？煽啃钥煽啃?909596979899LnL10L5L4L3L2L1a110.620.530.440.330.21 2、對材料的壽

8、命修正系數(shù)a2 a2系數(shù)用于反映軸承材料的成份、夾雜物、組織、硬度等特性對軸承壽命的綜合影響。 對于常規(guī)材料（優(yōu)質淬硬鋼），取a2=1；通過特殊冶煉（如真空脫氣、電渣重熔等）方法制造的軸承鋼，鋼中的夾雜物含量特別少時，取a21，一般取值范圍為 13。還應考慮軸承制造技術對材料性能的影響。如淬回火組織變化、硬度5降低、燒傷、銹蝕等導致壽命減小，則a21。 3、對運轉條件的壽命修正系數(shù)a3運轉條件包括：潤滑、轉速、溫度、游隙、負荷分布（邊緣負荷、軸和箱孔變形、中心線不對中等）、密封等狀況。正常運轉條件，即軸承安裝正確、潤滑充分、密封可靠、不受極端溫度、不受極端負荷等。取a3=1。當潤滑條件特別優(yōu)越

9、時，足以在滾動接觸表面形成彈性流體動壓油膜，取a31。當潤滑不充分時，取a31。如果潤滑不充分，不能以材料的優(yōu)質來補償，即當a31 時，一般不取a21。 (四四)、油膜潤滑參數(shù)、油膜潤滑參數(shù)軸承的疲勞壽命是與軸承內彈性油膜厚度及滾動接觸表面粗糙度的均方根的比值即油膜潤滑參數(shù) 有關。油膜潤滑參數(shù) 表達式如下：=hmin/（12+22）1/2式中：油膜潤滑參數(shù) hmin最小油膜厚度 u m 1、2分別為兩摩擦表面粗糙度的均方根值 m，=1.25Ra。 當 1 時，油膜形成率幾乎為 0，屬邊界潤滑；當 13 時，摩擦副間同時存在著彈性流動動壓潤滑與邊界潤滑，產生流體潤滑與粗糙峰接觸兩種效應，屬于混合

10、潤滑狀態(tài)；當 3 時，油膜形成率接近100%，屬彈性流體動壓潤滑。當 3 時，疲勞壽命隨 減小而降低，這是因為兩接觸表面沒有合適的油膜；引起滾動表面的金屬接觸，表面應力增加，導致滾動表面剝落即表面源疲勞剝落。6當 3 時，滾動表面有合適的油膜，潤滑處于理想狀態(tài)，金屬之間不接觸，它將出現(xiàn)滾動表層下的剝落即內部源疲勞剝落，這時軸承材料的全部潛在壽命達到高值，是正常疲勞剝落。大量的軋機軸承失效分析證明：軋機軸承使用中大都是邊界潤滑和混合潤滑狀態(tài)，軸承疲勞也都是表面疲勞先于表層下疲勞造成表面剝落，使軸承提前疲勞損壞。引起滾動表面產生剝落的主要機理有： 1、由于金屬和金屬接觸，產生的表面應力； 2、由于

11、滾動表面的微小裂紋、劃痕、加工刀痕、粗糙凸峰等造成的應力集中； 3、由于潤滑中的微粒（油污）造成的表面損傷； 4、由于滾動表面的金屬銹斑，造成應力集中； 5、由于材料中的拉應力造成表面損傷。從上述機理可以看出，軋機軸承的充分潤滑對提高軸承使用壽命是很重要的。 （五）密合度對軸承壽命的影響（五）密合度對軸承壽命的影響 吻合度是指垂直于滾動方向的滾動體曲率半徑與滾道曲率半徑之比。軸承的承載能力很大程度上取決于滾動體與滾道的吻合度。（六）、影響軋機軸承使用壽命的因素（六）、影響軋機軸承使用壽命的因素影響軋機軸承使用壽命的因素很多，它們相互作用，互相影響且錯綜復雜，其中有許多因素還很難用定量的表示方法

12、來顯示與軸承使用壽命的直接關系。把這些影響因素分為與軸承本身有關的和軸承使用有關的兩大類，如下所述：1、與軸承本身有關的（1）、設計：滾動體直徑、滾動體數(shù)量、套圈壁厚、滾動接觸有效長度、密合度、滾道接觸面凸度形狀及尺寸。（2）、材料：化學成份、氧化夾雜物、氣體、裂紋等諸因素。（3）、制造：零件硬度、金相組織、軸承工作表面燒傷、磕碰劃傷、7軸承工作表面粗糙度、軸承工作表面母線形狀、套圈壁厚差、零件分組差、滾子引導面精度、軸承游隙、零件裂紋、軸承清潔度、殘磁、零件工作表層殘留應力等。2、與軸承使用有關的 （1）、軋鋼機輥系設計：軸承選型（類型、尺寸、負荷、游隙、精度等），軸承配合、軸承箱強度、相關

13、零件的形位精度、軸承受力狀態(tài)、可靠的鎖緊、軋輥撓曲變形及軋輥熱伸長的解決、可靠的密封和潤滑等。（2）、|裝配：軋輥和軸承箱等相關零件的尺寸和形位精度、裝配工具的正確選用和使用、輥頸及箱孔的磨損與變形、熱裝溫度、裝配零件及軸承的清潔、磕碰、軸承銹蝕、各相關零件的正確裝配位置、裝配游隙、預負荷大小、潤滑劑選擇、潤滑劑填充量、潤滑劑污染等。（3）、軋鋼：傳動是否平穩(wěn)、有無引起偏載、力偶矩、沖擊大的不正確裝配及調整（如竄輥、調整不對中等）、軋制負荷大小、沖擊負荷大小及頻次、軋機轉速、孔型位置分布、軋制溫度等。二、軋機軸承的失效分析 （一）、軋機軸承失效統(tǒng)計（一）、軋機軸承失效統(tǒng)計軋機軸承在使用過程中由

14、于本身質量和外部使用條件的原因，使軸承的性能指標低于使用要求而不能正常工作時，就稱為軸承損壞或失效。軋機軸承的過早損壞除了軸承設計、制造和材料的本身因素外，大部分是由于使用不當造成的。例如軸承選型不合適、支撐設計不合理、安裝不正確、軋機竄輥、超載負荷、潤滑不當、密封不好等外部使用因素造成的。下面是北京北軸軸承有限公司（原北京軸承廠）北京北軸軸承有限公司（原北京軸承廠）近二十年的軋機軸承8現(xiàn)場服務及失效分析統(tǒng)計的軋機軸承失效形式及損壞原因統(tǒng)計：軋機軸承失效形式各占比例統(tǒng)計表：軋機軸承失效形式軋機軸承失效形式大致比例大致比例外圈滾道疲勞剝落及碎裂外圈滾道疲勞剝落及碎裂4040滾動體疲勞剝落及碎裂滾

15、動體疲勞剝落及碎裂1010內圈疲勞剝落及碎裂內圈疲勞剝落及碎裂2020內、外圈滾道壓痕內、外圈滾道壓痕5 5保持架磨損及斷裂保持架磨損及斷裂5 5軸承過熱燒損軸承過熱燒損1515其它其它5 5軋機軸承損壞原因各占比例統(tǒng)計表：軋機軸承損壞原因軋機軸承損壞原因大致比例大致比例軸承設計及質量軸承設計及質量8 8軸承選型及軋機設計軸承選型及軋機設計1212密封不好、潤滑不良密封不好、潤滑不良4040安裝不當安裝不當1010軸承過載或偏載軸承過載或偏載1515正常損壞正常損壞 1212其它其它 3 3（二）、軋機軸承的主要失效形式和原因（二）、軋機軸承的主要失效形式和原因軋機軸承的失效情況及其原因是十分

16、復雜的，往往失效的軸承會有一種或多種失效現(xiàn)象，而引起這些失效現(xiàn)象的原因可以是一個，也可以是許多個，其相互界限是很難劃清的。下面就常遇到的軋機軸承失效形式和原因作一簡單介紹。1、工作表面的疲勞剝落滾動體和套圈滾道表面在接觸應力的反復作用下，表面金屬呈片狀剝落下來的現(xiàn)象稱為疲勞剝落，又稱為點蝕。這種剝落開始很細小，然后出9現(xiàn)凹坑并逐漸擴大，最后呈大面積片狀剝落。前面已經敘述了軋機軸承疲勞剝落的產生機理、疲勞壽命的計算方法以及影響軋機軸承使用壽命的因素等。現(xiàn)就軋機軸承疲勞剝落的原因給以綜合分析。 （1）、材料的純潔度差。非金屬夾雜物過多，破壞了鋼的組織連續(xù)性，在交變應力的循環(huán)作用下，夾雜物附近易產生

17、應力集中，造成材料的強度弱點，成為疲勞剝落的發(fā)源地。特別是脆性夾雜物（如氧化鋁等）危害最大。 （2）、熱處理質量差。金相組織不合格，組織不致密不均勻，脫碳層過深，有硬度軟點，內應力過大等，造成材料的強度弱點。 （3）、零件工作表面磨削燒傷，使表面組織發(fā)生變化，硬度降低、強度下降。 （4）、零件工作表面粗糙度不合格，使接觸表面應力增大，并不利于潤滑油膜的形成，加速表面疲勞剝落。 （5）、零件工作表面母線形狀呈凹形，有磕碰劃傷等，引起局部應力過大，形成疲勞源。 （6）、軸承密封不好，有污物浸入，或軸承本身不清潔，使軸承工作表面有雜物（如灰塵、鐵屑、氧化皮等），破壞潤滑油膜并造成應力集中點，形成疲勞

18、剝落源。 （7）、潤滑不良，工作表面形成不了潤滑油膜，使金屬與金屬直接接觸。例如：選脂不當、缺脂等。 （8）、軸承過載。劇烈的沖擊負荷及交變負荷，使軸承工作表面接觸應力過大，超過材料的強度極限。例如，冷鋼軋制、前道坯料尺寸過大、傳動不平衡、異常負荷造成局部過載等。 （9）、軸承游隙太大，造成軸承承載負荷包角減小，使?jié)L動體及套圈單位面積的負荷增大。 （10）、配合間隙過大，使支承軸承負荷包角的有效角度減小，致使套圈局部滾道承受重載，而過早疲勞。10 （11）、軸承箱剛性差，軸承沒有良好的剛性支承，軸承外圈隨軸承箱孔反復變化，使負荷區(qū)材料過早疲勞。 （12）、配合表面的精度差（尺寸公差、形位公差及

19、表面粗糙度）、或變形或有毛刺、磕碰傷、污物等高點形成，造成軸承載荷分布不均勻，形成集中負荷高應力區(qū)。 （13）、軸承外組件分組差不好或混套裝配，軋機壓下中心偏離軸承中心，使軸承載荷分布不均勻。 （14）、軋機輥系裝配及軋機調整有問題，（如軸承箱及機架的定位支承尺寸相互差不好，調整墊片不平行、兩軸承箱內軸承旋轉中心不同軸，兩軋輥旋轉軸心線不平行，軋輥交叉造成竄輥，軸承內、外圈軸線有偏斜，軸承箱與機架窗口裝配間隙過大，力偶矩過大，抗軋輥撓曲變形的調心裝置沒有或不可靠等等），使軸承承受偏載，產生邊緣負荷，造成局部應力集中，材料過早產生疲勞。 （15）、軸承工作表面有銹蝕，產生疲勞源。 在軋機軸承使用

20、中，由于內圈是旋轉負荷，處圈是靜止負荷，加之軸承箱的彈性變形等原因，往往是外圈先發(fā)生疲勞剝落，又由于產生邊緣負荷的可能性多，加之靠近密封部位的滾道表面受污染和缺脂的可能性，所以整套軸承的兩外側滾道發(fā)生疲勞剝落的最多。目前軋機軸承的失效絕大多數(shù)是非正常疲勞剝落損壞，經大量的軋機軸承失效分析證明；造成的主要原因是：軸承過載，邊緣負荷或局部負荷過大、軸承潤滑不好。2、套圈碎裂 軋機軸承套圈碎裂可分為疲勞碎裂、過載碎裂、缺陷碎裂和裝配碎裂四種情況。（1）、疲勞碎裂。套圈的局部區(qū)域，由于超過材料疲勞極限的彎曲交變應力反復作用而產生的裂紋。材料疲勞剝落的后期階段損壞就是疲勞碎裂。造成的原因見上述工作表面疲

21、勞剝落原因。11（2）、過載碎裂。由于軸承過載超過軸承材料的強度極限，造成套圈瞬時碎裂。A、軋制負荷或沖擊負荷過大。軋制工藝不合理，冷鋼軋制，軸承選型偏小，軋機裝配和調整有問題，造成異常負荷或局部負荷過大等。B、沖擊負荷過大。軸承工作游隙過大，軸承配合間隙過大，定位鎖緊不到位，傳動不平穩(wěn)，使軸承工作時承受劇烈的振動沖擊負荷。（3）、缺陷碎裂。由于軸承本身的質量缺陷而產生的碎裂。A、原材料內部缺陷。裂紋、縮孔、氣泡、夾雜等。 B、鍛造裂紋、夾皮、過燒缺陷等。C、熱處理質量缺陷。加熱溫度過高，保溫時間不夠，退火組織不合格，冷卻速度不夠，回火不充分，殘留奧氏體量過多，應力過大，硬度偏高等。 D、車加

22、工引起的應力集中。倒角過渡不良，油槽處有尖角、砂輪越程槽不規(guī)范（有尖角或位置不好），車削紋過深等。E、磨加工缺陷。磨削燒傷，磨削應力過大，磨削裂紋等。F、零件工作表面及配合表面有磕碰、劃傷。G、滾道寬度與滾子間隙過大，導致滾子打橫，使擋邊（或滾子）啃傷、碎裂。 （4）、裝配碎裂。軸承由于安裝、拆卸不當和安裝不可靠造成套圈的碎裂。 A、不合理的裝卸。使用工具不合理，裝卸時軸承受力過大等。B、配合不當。配合過盈量過大，使套圈內應力超過材料強裂極限。 C、裝配質量差，引起局部負荷過大。零配件裝配精度不合格（尺寸公差、形位公差、表面粗糙度）；軸承工作表面及配合表面有硬污物和缺陷，引起高點支承受力。 D

23、、熱裂。軸承有“爬動”或端面滑動磨擦等引起軸承發(fā)熱、燒粘，而造成的熱裂。 123、滾動體碎裂 滾動體碎裂也可分為疲勞碎裂、過載碎裂、缺陷碎裂和裝配碎裂四種情況。 （1）、疲勞碎裂。同套圈碎裂。 （2）、過載碎裂。同套圈碎裂。 （3）、缺陷碎裂。同套圈碎裂。 （4）、裝配碎裂。由于軸承安裝不當，使?jié)L動體受力過大或受力不合理，造成滾子的碎裂。A、軸承安裝游隙過小，滾子承受擠壓力過大。B、軸承工作游隙過大，使?jié)L子承載數(shù)量減少，造成單粒滾子受力過大。C、邊緣負荷的存在，使軸承產生軸向分力，造成滾子端面擋邊發(fā)生磨損、崩裂。 D、軸承工作表面有硬物，使?jié)L子受載過大。軸承本身裝配不清潔（有鐵屑、砂輪末、砂粒

24、等），潤滑脂中有硬物等。4、保持架碎裂和磨損 （1）、原材料缺陷。成分不合格，雜質多，組織疏松，氣孔，機械性能不合格。 （2）、在加工和安裝過程中造成保持架變形。 （3）、保持架設計不合理（例如：結構形式、間隙確定等）或加工不合格，使保持架受力狀態(tài)不好。 （4）、缺乏潤滑，污染嚴重。 （5）、滾子打橫、碎裂、異物浸入等到造成軸承止轉現(xiàn)象，使保持架斷齒。 （6）、軋機的轉速突變及轉動不平穩(wěn)，使保持架沖擊負荷過大。 （7）、保持架材料選擇不合理，機械性能不能滿足使用條件。 135、磨損 軸承的滾動表面和滑動表面都有可能發(fā)行磨損。軋機軸承的磨損一般有磨粒磨損、粘結磨損、蠕動磨損、腐蝕磨損和強度磨損。

25、這些磨損可能是單獨發(fā)生，也可能是混夾發(fā)生。 （1）、磨粒磨損。因異物硬質顆粒而產生的磨損。A、軸承本身不清潔或裝配時有灰塵，砂粒等異物混入。B、密封不可靠，有異物顆粒浸入。C、潤滑脂本身不清潔，有雜質污染。 （2）、粘結磨損。潤滑不當，無潤滑油膜形式，使金屬表面直接接觸，而產生磨損。A、選脂不當。B、潤滑脂質量不合格或變質失效。C、潤滑方式不適，缺潤滑脂。D、軋制負荷過大或偏載嚴重。E、軸承工作溫度過高或有異常高溫等。 （3）、蠕動磨損。因配合面有“爬動”而產生的磨損。A、配合選擇過松。B、配合面硬度較軟或表面粗糙度差。C、軸向鎖緊力不夠，沒有可靠的止轉設計。D、軋制負荷及沖擊負荷過大，轉速過

26、高等。 （4）、腐蝕磨損。因工作表面銹蝕，而產生的磨損。濕氣、水份等浸蝕軸承工作表面（例如：密封不可靠，水浸入、存放時生銹）。 （5）、強度磨損。軸承材料強度不夠，而產生磨損。例如：軸承零件硬度偏低等。6、壓痕 （1）、軸承裝配時，內外圈傾斜，給其沖擊后，滾道及滾子在軸向易產生壓痕（劃痕）。14 （2）、軸承在靜態(tài)下或低速下承受過大負荷或沖擊負荷使?jié)L動表面產生塑性變形。例如，軋機卡鋼時。 （3）、外部異物浸入，產生壓痕。氧化皮、砂粒等。 （4）、軸承零件硬度偏低。7、軸承過熱或燒粘 軋機軸承在正常運轉時不應有燙手感覺，如軸承使用溫度接近或超過100 度，則說明軸承過熱。溫度過高就會使軸承變色（

27、藍色、紫色、黑色）。燒損或燒粘。使軋機軸承產生過熱或燒粘的原因很多，例如軸承本身、潤滑和密封，軋機轉速、軸承載荷、軸承安裝、軋機調整、軋機傳動等等方面的因素。前面所述的軋機軸承失效的原因和結果，都會引起軋機軸承過熱或燒粘。以下幾點也是軋機軸承產生過熱或燒粘的重要原因。 （1）、輥系密封部件相蹭。 （2）、軋機轉動不平穩(wěn)。 （3）、任何使軋機軸承運轉產生別勁（受力不合理）的因素。例如軸承安裝、軋機安裝調整不合理，相關零配件精度差或變形等。 （4）、軋機輥系中固定端和自由端功能沒分清，使軋輥熱伸脹沒有活動量。三、降低軋機軸承消耗的途徑三、降低軋機軸承消耗的途徑通過上述軋機軸承使用壽命介紹與軋機軸承

28、失效形式及原因分析，可以清楚的找到降低軋機軸承消耗的途徑。（一）、做好軋機軸承使數(shù)據(jù)統(tǒng)計（一）、做好軋機軸承使數(shù)據(jù)統(tǒng)計做好軋機軸承使用及損壞數(shù)據(jù)統(tǒng)計，找出軋機軸承損壞的規(guī)律共性的問題，以便準確具體提出軋機軸承降耗措施?？梢詮囊韵聨讉€方面進行記錄：151、軋鋼機設計及精度情況；2、軋制產品及工藝變化執(zhí)行情況；3、潤滑及密封的潤滑效果情況；4、軋機調整及傳動等現(xiàn)場情況；5、軸承裝配零配件精度、裝拆條件等現(xiàn)場情況；6、軸承損壞形式及裝機部位等情況（二）、軸承各零件強度要相匹配（二）、軸承各零件強度要相匹配在保證軸承箱強度（即軋機軸承良好的剛性支承）情況下，盡量選用載荷能力大的軋機軸承。另外還應根據(jù)應

29、用工況條件優(yōu)化設計軋機軸承各零件尺寸，以確保軋機軸承各零件強度相當，使軸承使用壽命最大化。例如，軸承箱磨損變形大、軸承外圈碎裂多的現(xiàn)場，就可以將軸承外圈壁厚加厚滾子直徑減小，增強外圈強度，以達到軸承壽命最長。（三）、采用高質量軸承材料（三）、采用高質量軸承材料由于非金屬夾雜物的存在，特別是氧化物夾雜，造成軸承材料的強度弱點，引起應力集中，使軸承過早疲勞損壞。所以，可采用真空脫氣或電渣重熔軸承鋼，雖說軸承單價高了，但軸承損壞少了，軋鋼機作業(yè)率提高了，綜合成本應該是降低了。（四）、軋機軸承精度、游隙及配合（四）、軋機軸承精度、游隙及配合1、軸承精度主要是根據(jù)軸承零部件對旋轉精度的要求以及對軸承壽命

30、的要求來確定軸承精度等級。推薦的精度等級參考下表：主機類型四列圓柱滾子軸承配套止推軸承精密冷帶軋機P5P0普通冷帶及熱帶軋機P6P0開坯及精軋機P0P0中軋機組P6或 P0P016精軋機組P6P0橡塑開煉機P6或 P0P0橡塑壓延機P5P0軋機軸承精度等級提高了，雖然軸承單套成本提高，但是帶來了以下優(yōu)點： （1）、軸承零件的內應力減少，使軸承零件尺寸穩(wěn)定，減少零件裂紋因素，有利于軸承壽命提高。 （2）、軸承工作表面的粗糙度等級提高了（粗糙峰值減?。?，有利于軸承潤滑油膜的形成與保護，使軸承疲勞壽命顯著提高。 （3）、軸承配合表面的粗糙度等級提高了，使軸承配合更可靠，避免配合產生“爬動”，有利于軸

31、承壽命的提高。 （4）、高速性更好，減少軸承發(fā)熱，有利于軸承壽命提高。 （5）、綜合軸承消耗降低，軋機作業(yè)率提高。2、軸承游隙。軸承能否正常工作軸承游隙是一個重要的技術參數(shù)，它直接影響到軸承的負荷分布、磨擦、溫升、使用壽命等。由于軋機軸承的工況條件比較惡劣，要考慮其軋制負荷、轉速、潤滑、溫升、配合過盈量、旋轉精度等，原則是在工況條件允許的情況下，軸承游隙越小越有利于提高軋機軸承使用壽命。一般情況下軋鋼機多選用 C3或 C4組標準游隙，參考下表選用：使用狀況輥系軸承游隙組別四列圓柱滾子軸承C3冷軋和軋制負荷比較小的熱軋，以及配合采用n6 以下的軋機配套軸承根據(jù)軸向精度要求及軸向負荷要求選 C0或

32、其它組四列圓柱滾子軸承C4軋制負荷比較大的熱帶、開壞、粗軋、以及配合采用 P6 或 r6 以上的軋機。配套軸承根據(jù)軸向精度要求及軸向負荷要求選 C0或其它組17在軋軸承的使用過程中，可發(fā)根據(jù)軸承損壞的情況來判斷軸承游隙是否合適。 （1）、軸承燒毀，如果不是因為“輥爬”、相關零件相蹭和潤滑不良而引起軸承過熱，則可以認為軋機軸承工作游隙過小造成； （2）、軸承套圈和滾子碎裂，如果不是原材料、軸承質量、沖擊負荷過大及安裝不良等原因，就可以認為是軋機軸承工作游隙過大，使軸承負荷包角過?。ɡ硐胴摵砂鞘?120 度-150 度），造成材料單位面積應變壓力大，滾子負荷大引起的。另外，使用不同廠家的軋機軸承

33、互換使用時，一定要注意軋機軸承游隙的選配標準是否一樣（也就是軸承外組件內圓尺寸及公差是否一致），內圈滾道尺寸及公差值是否一樣、游隙是否一樣，否則軸承不能互換。3、軸承配合 合理可靠的配合精度也是軋機軸承能夠正常使用的前提條件。軋鋼機輥系中四列圓柱滾子軸承的內圈是承受圓周徑向載荷，因此必需要與輥頸過盈配合，外圈是支承集中載荷母需與箱孔過盈配合；配套軸承由于只承受軸向載荷和軸向定位作用，且要求裝卸方便，故軸承內圈與輥頸用間隙配合，外圈不能承受徑向力，與箱孔為大間隙配合。具體配合可參考下表：配合公差軸承形式公稱內徑配合公差公稱外徑箱孔公差d180n6180d250P6D500H7 或 G7四列圓柱滾

34、子軸承d250r6D500G7D500+0.600+0.800配套軸承直接裝于輥頸上所有尺寸的 df6D500+0.800+1.400所有尺寸的 dK6D500+0.600+0.800配套軸承先裝在軸套上再裝于輥頸上所有尺寸的 d1H7/g6D500+0.800+1.400 d -軸承內徑, D-軸承外徑, d1-軸套內徑為了保證軸承的配合精度和可靠性,對輥頸、箱孔及相關零件的配合18表面及端面要提出必要的形位精度及粗糙度精度。具體可參考 GB/T275-93滾動軸承與軸和外殼的配合標準。（五）、改進熱處理工藝（五）、改進熱處理工藝軋機軸承套圈在軋制過程中承受著巨大的交變應力和沖擊負荷，特別是

35、軋制合金鋼時，軸承圈套產生脆性疲勞斷裂的很多。因此，軋機軸承設計制造不應只追求最高的接觸疲勞壽命，還應考慮軋機軸承套圈的韌性強度，可適當提高套圈回火溫度到 200 度以上，使其硬度降為 HRC58-60 左右；但更為有效的辦法是采用下貝氏體（B下）等溫淬火工藝，以獲得一定量的下貝氏體（B下）/馬氏體（M）復合組織，從而得到最佳強韌性配合（六）、在軋機軸承制造過程還應該從以下幾方面注意改進。（六）、在軋機軸承制造過程還應該從以下幾方面注意改進。1、改進磨削工藝，防止和消除磨削燒傷和裂紋，使用探傷機檢查零件裂紋，從而減少斷裂失效的裂紋源。 2、用超精研機加工軸承工作表面，提高工作表面粗糙度精度，使

36、其表面為壓應力狀態(tài)，以利提高軸承接觸疲勞壽命。 3、加強現(xiàn)場管理，避免工作表面磕碰劃傷，減少疲勞損壞應力源。 4、軸承工作表面形狀母線只許凸起，不允許凹形，滾動體最好采用全凸度（或半凸度）滾子，以利避免或減少邊緣負荷，提高軸承使用壽命。 5、精確控制滾道寬度尺寸，確保滾動體正確引導。 6、精確控制套圈及滾子分組，確保軸承外組圓尺寸相互差及軸承游隙一致，保證四列滾子同時受力。 7、軸承零件殘磁及軸承清潔度要符合行業(yè)標準要求，以避免污物引起疲勞剝落損壞。（七）、軋機軸承的潤滑與密封（七）、軋機軸承的潤滑與密封 軋機軸承工作性能能否得以有效利用，相當大的程度取決于潤滑情況，潤滑劑被稱為“軸承的第五大

37、零部件”。軋機軸承的損壞原因 40%以上是19潤滑不良造成的，所以要降低軋機軸承消耗，就必須選用適宜于使用條件的潤滑方法和優(yōu)質潤滑劑，還要設計安裝防止水和氧化皮等異物侵入的可靠密封裝置。 1、現(xiàn)大多廠家是使用簡便易行的脂潤滑方式潤滑，如有能采取油氣潤滑技術，可以使軋機軸承處于比較理想的潤滑條件下工作，會大幅度降低軸承消耗。 2、潤滑脂 應根據(jù)軋機軸承工作溫度、轉速、軋制力以及密封防水性能、沖擊震動大小、供脂方法等情況選擇適宜的潤滑脂。要選用耐高溫、粘度強、極壓性能好以及抗水淋性能高的正規(guī)廠家的潤滑脂，雖說高性能的潤滑脂采購成本高，但是用量少了，軸承壽命長，總的綜合成本是降低了。另外潤滑脂的填充

38、量一定要適量并填充到位，不同牌號的潤滑脂不能混用，使軋機軸承工作表面始終處于油膜正常狀態(tài)。 3、密封裝置由于軋機軸承密封問題，軸承損壞最多的是靠近輥身側的部位，軸承經常是因為潤滑脂污染、流失，使零件工作表面磨損、剝落甚至碎裂，特別是冷帶軋機的乳化液滲入，使?jié)櫥Ц臁，F(xiàn)軋機輥系可靠的密封形式很多，如圖示。但是大都裝配麻煩，成本高。目前國內應用比較多的是以徑向間隙迷宮配以軸向接觸“RBR 軋機軸軋機軸承專用密封環(huán)承專用密封環(huán)”形式，如圖示。還有一種也是近年開發(fā)應用比較成熟的最簡單的有效快速密封圈“RBS 型快速密封副型快速密封副”，它可以使軋機不用做任何改動，不影響換輥操作，安裝后立刻改善密

39、封效果，如圖示。（八）、軋鋼機設計與安裝（八）、軋鋼機設計與安裝1、軋鋼機輥系軸承配置 軋鋼機輥系軸承的配置是否合理，是軋機能否滿足軋鋼現(xiàn)場要求及軋機軸承正常使用的前提。目前軋輥軸承主要有三大類型，即雙列球面滾子軸承、四列圓錐滾子軸承和四列圓柱滾子軸承，在軋輥軸承選用時，應根20據(jù)軋鋼機的類型及其工作特性，再結合軋輥軸承的特點和國內技術現(xiàn)狀來確定。在軋鋼機日益向高速度、高負荷、高精度、高可靠性方向發(fā)展的今天，使用四列圓柱滾子軸承配裝止推軸承的越來越多，此配置主要有以下優(yōu)點： （1）、在剖面尺寸相同情況下，它的徑向承載能力最大，即對一定的輥體直徑來說，它能容納最大的輥頸直徑。 （2）、徑向負荷與軸向負荷分別由兩種軸承承擔，各自發(fā)揮其特性，可適應更高的軋制速度。 （3）、由止推軸承單獨控制軸向竄動，可得到比雙列球面滾子軸承和四列圓錐滾子軸承更小的軸向間隙，在利于型材及線材精度的提高。 （4）、軸承精度易于提高和保證，使其可靠性更高，能夠軋制更高精度的產品。 （5）軸承內、外圈可分離互換，使軋輥安裝、拆卸更方便。 （6）、軸承內圈與輥頸緊配合，避免了“爬動”燒軸承現(xiàn)象。 （7）、維修、檢查容易。 （8）、軸承使用綜合成本低。軋鋼機輥