軋機(jī)軸承的使用壽命

PAGE1PAGE4軋機(jī)軸承的使用壽命目錄影響軋機(jī)軸承使用壽命的因素、基本額定壽命、徑向基本額定動負(fù)荷、修正額定壽命、油膜潤滑參數(shù)、密合度（待整理）、影響軋機(jī)軸承使用壽命的因素軋機(jī)軸承的失效分析、軋機(jī)軸承失效統(tǒng)計(jì)、軋機(jī)軸承的主要失效形式和原因三、降低軋機(jī)軸承消耗的途徑（一）、做好軋機(jī)軸承使數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（二）、軸承各零件強(qiáng)度要相匹配（三）、采用高質(zhì)量軸承材料（四）、軋機(jī)軸承精度、游隙及配合（五）、改進(jìn)熱處理工藝（六）、在軋機(jī)軸承制造過程還應(yīng)該從以下幾方面注意改進(jìn)。（七）、軋機(jī)軸承的潤滑與密封（八）、軋鋼機(jī)設(shè)計(jì)與安裝（九）、軸承裝配（十）、軋制過程中摘要：通過介紹軋機(jī)軸承的壽命計(jì)算和軋機(jī)軸承使用壽命的影響因素，以及軋機(jī)軸承失效分析的多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提出了降低軋機(jī)軸承消耗的途徑。關(guān)健詞：軋機(jī)軸承、負(fù)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(qiáng)軋鋼產(chǎn)品的市場競爭力，軋鋼廠對軋機(jī)軸承的消耗成本及軋鋼機(jī)作業(yè)率都提出了更高的要求；為什么軋制同樣的產(chǎn)品，而不同的軋機(jī)不同的軸承或同樣的軋機(jī)同樣的軸承或不同的現(xiàn)場使用條件，軋機(jī)軸承的使用壽命差距很大，各單位的噸鋼軋機(jī)軸承消耗及因軸承問題影響的軋鋼機(jī)作業(yè)率有很大的不同。下面就如何降低軋機(jī)軸承消耗，從軋機(jī)軸承本身及應(yīng)用等多方面給予分析提示。影響軋機(jī)軸承使用壽命的因素從下面的幾個(gè)基本概念及計(jì)算公式中，可以看出影響軋機(jī)軸承壽命的因素及變量關(guān)系。（一）、基本額定壽命基本額定壽命：是指單個(gè)軸承或一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的近于相同的軸承，其可靠性為90%時(shí)的壽命。L10=（C/P）ε式中：L10——基本額定壽命百萬轉(zhuǎn)C——基本額定動負(fù)荷牛頓NP——當(dāng)量負(fù)荷牛頓Nε——壽命指數(shù)（球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3）降低、燒傷、銹蝕等導(dǎo)致壽命減小，則a2＜1。3、對運(yùn)轉(zhuǎn)條件的壽命修正系數(shù)a3運(yùn)轉(zhuǎn)條件包括：潤滑、轉(zhuǎn)速、溫度、游隙、負(fù)荷分布（邊緣負(fù)荷、軸和箱孔變形、中心線不對中等）、密封等狀況。正常運(yùn)轉(zhuǎn)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(fù)荷等。取a3=1。當(dāng)潤滑條件特別優(yōu)越時(shí)，足以在滾動接觸表面形成彈性流體動壓油膜，取a3＞1。當(dāng)潤滑不充分時(shí)，取a3＜1。如果潤滑不充分，不能以材料的優(yōu)質(zhì)來補(bǔ)償，即當(dāng)a3＜1時(shí)，一般不取a2＞1。(四)、油膜潤滑參數(shù)軸承的疲勞壽命是與軸承內(nèi)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)λ有關(guān)。油膜潤滑參數(shù)λ表達(dá)式如下：λ=hmin/（δ12+δ22）1/2式中：λ——油膜潤滑參數(shù)hmin——最小油膜厚度umδ1、δ2——分別為兩摩擦表面粗糙度的均方根值μm，δ=1.25Ra。當(dāng)λ＜1時(shí)，油膜形成率幾乎為0，屬邊界潤滑；當(dāng)1＜λ＜3時(shí)，摩擦副間同時(shí)存在著彈性流動動壓潤滑與邊界潤滑，產(chǎn)生流體潤滑與粗糙峰接觸兩種效應(yīng)，屬于混合潤滑狀態(tài)；當(dāng)λ＞3時(shí)，油膜形成率接近100%，屬彈性流體動壓潤滑。當(dāng)λ＜3時(shí)，疲勞壽命隨λ減小而降低，這是因?yàn)閮山佑|表面沒有合適的油膜；引起滾動表面的金屬接觸，表面應(yīng)力增加，導(dǎo)致滾動表面剝落即表面源疲勞剝落。當(dāng)λ≥3時(shí)，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(nèi)部源疲勞剝落，這時(shí)軸承材料的全部潛在壽命達(dá)到高值，是正常疲勞剝落。大量的軋機(jī)軸承失效分析證明：軋機(jī)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(chǎn)生剝落的主要機(jī)理有：1、由于金屬和金屬接觸，產(chǎn)生的表面應(yīng)力；2、由于滾動表面的微小裂紋、劃痕、加工刀痕、粗糙凸峰等造成的應(yīng)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(yīng)力集中；5、由于材料中的拉應(yīng)力造成表面損傷。從上述機(jī)理可以看出，軋機(jī)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(jī)軸承使用壽命的因素影響軋機(jī)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(fù)雜，其中有許多因素還很難用定量的表示方法來顯示與軸承使用壽命的直接關(guān)系。把這些影響因素分為與軸承本身有關(guān)的和軸承使用有關(guān)的兩大類，如下所述：1、與軸承本身有關(guān)的（1）、設(shè)計(jì)：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(xué)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、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(dǎo)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(yīng)力等。2、與軸承使用有關(guān)的（1）、軋鋼機(jī)輥系設(shè)計(jì)：軸承選型（類型、尺寸、負(fù)荷、游隙、精度等），軸承配合、軸承箱強(qiáng)度、相關(guān)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(guān)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(guān)零件的正確裝配位置、裝配游隙、預(yù)負(fù)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(diào)整（如竄輥、調(diào)整不對中等）、軋制負(fù)荷大小、沖擊負(fù)荷大小及頻次、軋機(jī)轉(zhuǎn)速、孔型位置分布、軋制溫度等。二、軋機(jī)軸承的失效分析（一）、軋機(jī)軸承失效統(tǒng)計(jì)軋機(jī)軸承在使用過程中由于本身質(zhì)量和外部使用條件的原因，使軸承的性能指標(biāo)低于使用要求而不能正常工作時(shí)，就稱為軸承損壞或失效。軋機(jī)軸承的過早損壞除了軸承設(shè)計(jì)、制造和材料的本身因素外，大部分是由于使用不當(dāng)造成的。例如軸承選型不合適、支撐設(shè)計(jì)不合理、安裝不正確、軋機(jī)竄輥、超載負(fù)荷、潤滑不當(dāng)、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）近二十年的軋機(jī)軸承現(xiàn)場服務(wù)及失效分析統(tǒng)計(jì)的軋機(jī)軸承失效形式及損壞原因統(tǒng)計(jì)：軋機(jī)軸承失效形式各占比例統(tǒng)計(jì)表：軋機(jī)軸承失效形式大致比例外圈滾道疲勞剝落及碎裂40％滾動體疲勞剝落及碎裂10％內(nèi)圈疲勞剝落及碎裂20％內(nèi)、外圈滾道壓痕5％保持架磨損及斷裂5％軸承過熱燒損15％其它5％軋機(jī)軸承損壞原因各占比例統(tǒng)計(jì)表：軋機(jī)軸承損壞原因大致比例軸承設(shè)計(jì)及質(zhì)量8％軸承選型及軋機(jī)設(shè)計(jì)12％密封不好、潤滑不良40％安裝不當(dāng)10％軸承過載或偏載15％正常損壞12％其它3％（二）、軋機(jī)軸承的主要失效形式和原因軋機(jī)軸承的失效情況及其原因是十分復(fù)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(gè)，也可以是許多個(gè)，其相互界限是很難劃清的。下面就常遇到的軋機(jī)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(yīng)力的反復(fù)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(diǎn)蝕。這種剝落開始很細(xì)小，然后出現(xiàn)凹坑并逐漸擴(kuò)大，最后呈大面積片狀剝落。前面已經(jīng)敘述了軋機(jī)軸承疲勞剝落的產(chǎn)生機(jī)理、疲勞壽命的計(jì)算方法以及影響軋機(jī)軸承使用壽命的因素等?，F(xiàn)就軋機(jī)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(yīng)力的循環(huán)作用下，夾雜物附近易產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成材料的強(qiáng)度弱點(diǎn)，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(zhì)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(diǎn)，內(nèi)應(yīng)力過大等，造成材料的強(qiáng)度弱點(diǎn)。（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(qiáng)度下降。（4）、零件工作表面粗糙度不合格，使接觸表面應(yīng)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(yīng)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(yīng)力集中點(diǎn)，形成疲勞剝落源。（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(dāng)、缺脂等。（8）、軸承過載。劇烈的沖擊負(fù)荷及交變負(fù)荷，使軸承工作表面接觸應(yīng)力過大，超過材料的強(qiáng)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(fù)荷造成局部過載等。（9）、軸承游隙太大，造成軸承承載負(fù)荷包角減小，使?jié)L動體及套圈單位面積的負(fù)荷增大。（10）、配合間隙過大，使支承軸承負(fù)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。（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(fù)變化，使負(fù)荷區(qū)材料過早疲勞。（12）、配合表面的精度差（尺寸公差、形位公差及表面粗糙度）、或變形或有毛刺、磕碰傷、污物等高點(diǎn)形成，造成軸承載荷分布不均勻，形成集中負(fù)荷高應(yīng)力區(qū)。（13）、軸承外組件分組差不好或混套裝配，軋機(jī)壓下中心偏離軸承中心，使軸承載荷分布不均勻。（14）、軋機(jī)輥系裝配及軋機(jī)調(diào)整有問題，（如軸承箱及機(jī)架的定位支承尺寸相互差不好，調(diào)整墊片不平行、兩軸承箱內(nèi)軸承旋轉(zhuǎn)中心不同軸，兩軋輥旋轉(zhuǎn)軸心線不平行，軋輥交叉造成竄輥，軸承內(nèi)、外圈軸線有偏斜，軸承箱與機(jī)架窗口裝配間隙過大，力偶矩過大，抗軋輥撓曲變形的調(diào)心裝置沒有或不可靠等等），使軸承承受偏載，產(chǎn)生邊緣負(fù)荷，造成局部應(yīng)力集中，材料過早產(chǎn)生疲勞。（15）、軸承工作表面有銹蝕，產(chǎn)生疲勞源。在軋機(jī)軸承使用中，由于內(nèi)圈是旋轉(zhuǎn)負(fù)荷，處圈是靜止負(fù)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(chǎn)生邊緣負(fù)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(cè)滾道發(fā)生疲勞剝落的最多。目前軋機(jī)軸承的失效絕大多數(shù)是非正常疲勞剝落損壞，經(jīng)大量的軋機(jī)軸承失效分析證明；造成的主要原因是：軸承過載，邊緣負(fù)荷或局部負(fù)荷過大、軸承潤滑不好。2、套圈碎裂軋機(jī)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(yīng)力反復(fù)作用而產(chǎn)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勞剝落原因。（2）、過載碎裂。由于軸承過載超過軸承材料的強(qiáng)度極限，造成套圈瞬時(shí)碎裂。A、軋制負(fù)荷或沖擊負(fù)荷過大。軋制工藝不合理，冷鋼軋制，軸承選型偏小，軋機(jī)裝配和調(diào)整有問題，造成異常負(fù)荷或局部負(fù)荷過大等。b、沖擊負(fù)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(shí)承受劇烈的振動沖擊負(fù)荷。（3）、缺陷碎裂。由于軸承本身的質(zhì)量缺陷而產(chǎn)生的碎裂。a、原材料內(nèi)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(zhì)量缺陷。加熱溫度過高，保溫時(shí)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(yīng)力過大，硬度偏高等。D、車加工引起的應(yīng)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(yīng)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(dǎo)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(dāng)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(shí)軸承受力過大等。b、配合不當(dāng)。配合過盈量過大，使套圈內(nèi)應(yīng)力超過材料強(qiáng)裂極限。C、裝配質(zhì)量差，引起局部負(fù)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(diǎn)支承受力。D、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。3、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(dāng)，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(fù)荷的存在，使軸承產(chǎn)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(zhì)多，組織疏松，氣孔，機(jī)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(shè)計(jì)不合理（例如：結(jié)構(gòu)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(yán)重。（5）、滾子打橫、碎裂、異物浸入等到造成軸承止轉(zhuǎn)現(xiàn)象，使保持架斷齒。（6）、軋機(jī)的轉(zhuǎn)速突變及轉(zhuǎn)動不平穩(wěn)，使保持架沖擊負(fù)荷過大。（7）、保持架材料選擇不合理，機(jī)械性能不能滿足使用條件。5、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(jī)軸承的磨損一般有磨粒磨損、粘結(jié)磨損、蠕動磨損、腐蝕磨損和強(qiáng)度磨損。這些磨損可能是單獨(dú)發(fā)生，也可能是混夾發(fā)生。（1）、磨粒磨損。因異物硬質(zhì)顆粒而產(chǎn)生的磨損。a、軸承本身不清潔或裝配時(shí)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(zhì)污染。（2）、粘結(jié)磨損。潤滑不當(dāng)，無潤滑油膜形式，使金屬表面直接接觸，而產(chǎn)生磨損。a、選脂不當(dāng)。B、潤滑脂質(zhì)量不合格或變質(zhì)失效。C、潤滑方式不適，缺潤滑脂。d、軋制負(fù)荷過大或偏載嚴(yán)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(chǎn)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(zhuǎn)設(shè)計(jì)。D、軋制負(fù)荷及沖擊負(fù)荷過大，轉(zhuǎn)速過高等。（4）、腐蝕磨損。因工作表面銹蝕，而產(chǎn)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(shí)生銹）。（5）、強(qiáng)度磨損。軸承材料強(qiáng)度不夠，而產(chǎn)生磨損。例如：軸承零件硬度偏低等。6、壓痕（1）、軸承裝配時(shí)，內(nèi)外圈傾斜，給其沖擊后，滾道及滾子在軸向易產(chǎn)生壓痕（劃痕）。（2）、軸承在靜態(tài)下或低速下承受過大負(fù)荷或沖擊負(fù)荷使?jié)L動表面產(chǎn)生塑性變形。例如，軋機(jī)卡鋼時(shí)。（3）、外部異物浸入，產(chǎn)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(jī)軸承在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不應(yīng)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（藍(lán)色、紫色、黑色）。燒損或燒粘。使軋機(jī)軸承產(chǎn)生過熱或燒粘的原因很多，例如軸承本身、潤滑和密封，軋機(jī)轉(zhuǎn)速、軸承載荷、軸承安裝、軋機(jī)調(diào)整、軋機(jī)傳動等等方面的因素。前面所述的軋機(jī)軸承失效的原因和結(jié)果，都會引起軋機(jī)軸承過熱或燒粘。以下幾點(diǎn)也是軋機(jī)軸承產(chǎn)生過熱或燒粘的重要原因。（1）、輥系密封部件相蹭。（2）、軋機(jī)轉(zhuǎn)動不平穩(wěn)。（3）、任何使軋機(jī)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生別勁（受力不合理）的因素。例如軸承安裝、軋機(jī)安裝調(diào)整不合理，相關(guān)零配件精度差或變形等。（4）、軋機(jī)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(jī)軸承消耗的途徑通過上述軋機(jī)軸承使用壽命介紹與軋機(jī)軸承失效形式及原因分析，可以清楚的找到降低軋機(jī)軸承消耗的途徑。（一）、做好軋機(jī)軸承使數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)做好軋機(jī)軸承使用及損壞數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，找出軋機(jī)軸承損壞的規(guī)律共性的問題，以便準(zhǔn)確具體提出軋機(jī)軸承降耗措施?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行記錄：1、軋鋼機(jī)設(shè)計(jì)及精度情況；2、軋制產(chǎn)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(jī)調(diào)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(jī)部位等情況（二）、軸承各零件強(qiáng)度要相匹配在保證軸承箱強(qiáng)度（即軋機(jī)軸承良好的剛性支承）情況下，盡量選用載荷能力大的軋機(jī)軸承。另外還應(yīng)根據(jù)應(yīng)用工況條件優(yōu)化設(shè)計(jì)軋機(jī)軸承各零件尺寸，以確保軋機(jī)軸承各零件強(qiáng)度相當(dāng)，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(qiáng)外圈強(qiáng)度，以達(dá)到軸承壽命最長。（三）、采用高質(zhì)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(qiáng)度弱點(diǎn)，引起應(yīng)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(jià)高了，但軸承損壞少了，軋鋼機(jī)作業(yè)率提高了，綜合成本應(yīng)該是降低了。（四）、軋機(jī)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(zhuǎn)精度的要求以及對軸承壽命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(jī)類型四列圓柱滾子軸承配套止推軸承精密冷帶軋機(jī)P5P0普通冷帶及熱帶軋機(jī)P6P0開坯及精軋機(jī)P0P0中軋機(jī)組P6或P0P0精軋機(jī)組P6P0橡塑開煉機(jī)P6或P0P0橡塑壓延機(jī)P5P0軋機(jī)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(diǎn)：（1）、軸承零件的內(nèi)應(yīng)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?。欣谳S承潤滑油膜的形成與保護(hù)，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(chǎn)生“爬動”，有利于軸承壽命的提高。（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(jī)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(gè)重要的技術(shù)參數(shù)，它直接影響到軸承的負(fù)荷分布、磨擦、溫升、使用壽命等。由于軋機(jī)軸承的工況條件比較惡劣，要考慮其軋制負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、潤滑、溫升、配合過盈量、旋轉(zhuǎn)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(jī)軸承使用壽命。一般情況下軋鋼機(jī)多選用C3或C4組標(biāo)準(zhǔn)游隙，參考下表選用：使用狀況輥系軸承游隙組別冷軋和軋制負(fù)荷比較小的熱軋，以及配合采用n6以下的軋機(jī)四列圓柱滾子軸承C3配套軸承根據(jù)軸向精度要求及軸向負(fù)荷要求選C0或其它組軋制負(fù)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(jī)。四列圓柱滾子軸承C4配套軸承根據(jù)軸向精度要求及軸向負(fù)荷要求選C0或其它組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?yàn)椤拜伵馈?、相關(guān)零件相蹭和潤滑不良而引起軸承過熱，則可以認(rèn)為軋機(jī)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(zhì)量、沖擊負(fù)荷過大及安裝不良等原因，就可以認(rèn)為是軋機(jī)軸承工作游隙過大，使軸承負(fù)荷包角過?。ɡ硐胴?fù)荷包角是120度--150度），造成材料單位面積應(yīng)變壓力大，滾子負(fù)荷大引起的。另外，使用不同廠家的軋機(jī)軸承互換使用時(shí)，一定要注意軋機(jī)軸承游隙的選配標(biāo)準(zhǔn)是否一樣（也就是軸承外組件內(nèi)圓尺寸及公差是否一致），內(nèi)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(jī)軸承能夠正常使用的前提條件。軋鋼機(jī)輥系中四列圓柱滾子軸承的內(nèi)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(nèi)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：軸承形式配合公差公稱內(nèi)徑配合公差公稱外徑箱孔公差四列圓柱滾子軸承d≤180n6D≤500H7或G7180＜d≤250P6d＞250r6D＞500G7配套軸承直接裝于輥頸上所有尺寸的df6D≤500+0.600～+0.800D＞500+0.800～+1.400配套軸承先裝在軸套上再裝于輥頸上所有尺寸的dK6D≤500+0.600～+0.800所有尺寸的d1H7/g6D＞500+0.800～+1.400d--軸承內(nèi)徑,D--軸承外徑,d1--軸套內(nèi)徑為了保證軸承的配合精度和可靠性,對輥頸、箱孔及相關(guān)零件的配合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(biāo)準(zhǔn)。（五）、改進(jìn)熱處理工藝軋機(jī)軸承套圈在軋制過程中承受著巨大的交變應(yīng)力和沖擊負(fù)荷，特別是軋制合金鋼時(shí)，軸承圈套產(chǎn)生脆性疲勞斷裂的很多。因此，軋機(jī)軸承設(shè)計(jì)制造不應(yīng)只追求最高的接觸疲勞壽命，還應(yīng)考慮軋機(jī)軸承套圈的韌性強(qiáng)度，可適當(dāng)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(fù)合組織，從而得到最佳強(qiáng)韌性配合（六）、在軋機(jī)軸承制造過程還應(yīng)該從以下幾方面注意改進(jìn)。改進(jìn)磨削工藝，防止和消除磨削燒傷和裂紋，使用探傷機(jī)檢查零件裂紋，從而減少斷裂失效的裂紋源。2、用超精研機(jī)加工軸承工作表面，提高工作表面粗糙度精度，使其表面為壓應(yīng)力狀態(tài)，以利提高軸承接觸疲勞壽命。3、加強(qiáng)現(xiàn)場管理，避免工作表面磕碰劃傷，減少疲勞損壞應(yīng)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(fù)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(dǎo)。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(shí)受力。7、軸承零件殘磁及軸承清潔度要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，以避免污物引起疲勞剝落損壞。（七）、軋機(jī)軸承的潤滑與密封軋機(jī)軸承工作性能能否得以有效利用，相當(dāng)大的程度取決于潤滑情況，潤滑劑被稱為“軸承的第五大零部件”。軋機(jī)軸承的損壞原因40%以上是潤滑不良造成的，所以要降低軋機(jī)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(zhì)潤滑劑，還要設(shè)計(jì)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(shù)，可以使軋機(jī)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(yīng)根據(jù)軋機(jī)軸承工作溫度、轉(zhuǎn)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(qiáng)、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(jī)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(jī)軸承密封問題，軸承損壞最多的是靠近輥身側(cè)的部位，軸承經(jīng)常是因?yàn)闈櫥廴?、流失，使零件工作表面磨損、剝落甚至碎裂，特別是冷帶軋機(jī)的乳化液滲入，使?jié)櫥Ц臁，F(xiàn)軋機(jī)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(nèi)應(yīng)用比較多的是以徑向間隙迷宮配以軸向接觸“RBR軋機(jī)軸承專用密封環(huán)”形式，如圖示。還有一種也是近年開發(fā)應(yīng)用比較成熟的最簡單的有效快速密封圈“RBS型快速密封副”，它可以使軋機(jī)不用做任何改動，不影響換輥操作，安裝后立刻改善密封效果，如圖示。（八）、軋鋼機(jī)設(shè)計(jì)與安裝軋鋼機(jī)輥系軸承配置軋鋼機(jī)輥系軸承的配置是否合理，是軋機(jī)能否滿足軋鋼現(xiàn)場要求及軋機(jī)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(shí)，應(yīng)根據(jù)軋鋼機(jī)的類型及其工作特性，再結(jié)合軋輥軸承的特點(diǎn)和國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀來確定。在軋鋼機(jī)日益向高速度、高負(fù)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(diǎn)：（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(fù)荷與軸向負(fù)荷分別由兩種軸承承擔(dān)，各自發(fā)揮其特性，可適應(yīng)更高的軋制速度。（3）、由止推軸承單獨(dú)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(chǎn)品。（5）軸承內(nèi)、外圈可分離互換，使軋輥安裝、拆卸更方便。（6）、軸承內(nèi)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(jī)輥系軸承的配置有多種形式，如圖所示。在具體選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)軋機(jī)本身要求，并結(jié)合軋機(jī)軸承壽命、輥系成本、安裝調(diào)整要求等綜合選擇。軋鋼機(jī)設(shè)計(jì)與安裝有關(guān)的技術(shù)要求。（1）、軸承箱必須有自動調(diào)心裝置，以避免因加工誤差、安裝誤差和軋輥受力的撓曲變形使軋輥中心線與軸承箱中心線不重合，而造成的軸承受力不均勻或邊緣負(fù)荷，使軸承壽命急劇降