01 Bedeutung der Belastungsmüdigkeitstests

• Überprüfung der Konstruktion und der Theorie: Verwenden Sie Prüfdaten zur Validierung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Berechnungen der Lagerfestigkeit (z. B. Berührungsfestigkeit und Rollmüdigkeit) auf der Grundlage von Normen wie ISO,ABMA, und JIS.
• Bewertung von Materialien und Verfahren: Vergleich der Wirkung verschiedener Materialien (z. B. GCr15, 碳 bearing steel), Wärmebehandlungsprozesse (z. B. Dämpfen und Härten, Vergasen und Dämpfen),und Herstellungsprozesse (e.z.B. Schleifen, Oberflächenbearbeitung) auf die Lagermüdigkeit.
• Einrichtung von Basisdatenbanken: Erlangung zuverlässiger S-N-Kurven (Stress-Lebensdauer-Kurven) und P-S-N-Kurven (Wahrscheinlichkeits-Stress-Lebensdauer-Kurven) zur Bereitstellung wertvoller Rohdaten für die anschließende Lagerkonstruktion.
• Qualitätskontrolle und -vergleiche: dienen zur endgültigen Prüfung der Produktqualität oder zum Vergleich der Leistung von Lagerprodukten verschiedener Lieferanten.
• Forschungsfehlermechanismen: Durchführung einer eingehenden Beobachtung und Analyse des gesamten Prozesses der Erschöpfung, Ausbreitung und Endfraktur, um Richtungen für die Verbesserung des Designs zu finden.

02 Konstruktion von Standardlagern

Wesentliche Konstruktionsmerkmale von Standardlagern

• Standardisierte geometrische Parameter:
  • Grundmaße: Es sind Standardwerte wie innerer Durchmesser (d), Außendurchmesser (D) und Breite (B) gemäß ISO- oder nationalen Normen zu übernehmen.
  • Parameter der Walzelemente: Standardierung der Anzahl, Größe und Form (z. B. kugelförmig, zylindrisch) der Walzelemente, um eine gleichbleibende Lastverteilung zu gewährleisten.
  • Keine besonderen Änderungen: Vermeiden Sie strukturelle Änderungen wie optimierte Profile der Strecke oder verbesserte Käfigkonstruktionen.Rückführung der Prüfbedingungen in den grundlegendsten Betriebszustand und direkte Abbildung der Eigenschaften von Materialien und Verarbeitungstechnologien.
   
• Strenge Kontrolle der Materialien und Verfahren:
  • Einheitliche Materialpartien: Die Lager in derselben Prüfung müssen aus Stahl mit gleicher Hitze bestehen, um eine gleichbleibende chemische Zusammensetzung zu gewährleisten.
  • Konsistente Wärmebehandlung: Alle Lager werden in derselben Charge mit denselben Prozessparametern einer Wärmebehandlung unterzogen, wodurch eine hohe Konsistenz in wichtigen Indikatoren wie Kernhärte, Oberflächenhärte,Wirkungstiefe der Verhärtungsschicht, und Rest austenit.
  • Hochpräzisionsfertigung: Im Allgemeinen muss die in den GB- oder ISO-Normen festgelegte Präzisionsstufe 5 oder höher erfüllt werden, um die Störungen durch Fertigungsfehler bei der Lastverteilung zu minimieren.
   

Häufige Arten von Standardlagern

• ISO-Standardlager: international anerkannte universelle Standardlager, die einheitliche geometrische Parameter definieren (z. B. tiefgreifende Kugellager der Serie 6200,Konische Walzlager der Baureihe 30200) und Prüfverfahren.Weit verbreitet bei der Prüfung der Werkstoffleistung und bei der Bewertung von Schmierstoffen.
• SKF-Standardlager: vom schwedischen Lagerhersteller SKF entwickelt, mit strenger Prozesskontrolle und hoher Maßgenauigkeit.Häufig in fortgeschrittenen Müdigkeitsaufenthaltsprüfungen und bei der Überprüfung neuer Materialien verwendet.

03 Arten von Müdigkeitstests

1. Rollkontaktmüdigkeit

• Zweck der Prüfung: Bestimmung der Fähigkeit des Lagers, Oberflächenspaltungen und -pittungen zu widerstehen.
• Prüfungsplan:
  • Testanlage: Im allgemeinen wird ein geschlossener Kreislauf-Testanlage mit Stromstrom verwendet.mit einer Leistung von mehr als 100 W und einer Leistung von mehr als 100 W, wodurch sie energieeffizient und leistungsfähig ist.
  • Beförderungsmethode: Auf das Prüflager wird eine konstante zyklische Belastung (Spannungsverhältnis R ≈ -1 oder R ≈ 0,1) aufgetragen, wobei die Wechselbelastung während des tatsächlichen Betriebs simuliert wird.
  • Ausfallkriterium: Der Endpunkt der Lebensdauer wird bestimmt, wenn die Oberfläche der Spalling-Fläche einen bestimmten Anteil der Strecke erreicht (z. B. 3% oder 5%),oder wenn zerstörerische Gruben (große und tiefe Gruben, die zu starken Erhöhungen von Vibrationen und Lärm führen) entstehen.
   
• Anwendung und Ausgabe:
  • Erstellen von S-N-Kurven: Durch Anwendung unterschiedlicher Belastungsniveaus auf eine Gruppe von Lager, die Anzahl der Zyklen bis zum Ausfall aufzeichnen und die Rollkontaktmüdigkeit S-N-Kurve zeichnen.Diese Kurve ist die grundlegende Grundlage für die Auswahl der zulässigen Spannungen in der Lagerkonstruktion.
  • Bewertung der Schmierstoffe: Diese Prüfung ist ein wichtiger Standard zur Beurteilung der extremen Druck- und Verschleißbeständigkeit von Lagerölen.Unterschiedliche Schmiermittelformulierungen beeinflussen die Schwellungsdauer von Lageroberflächen erheblich.
   

2- Test zur Müdigkeit im Käfig

• Zweck der Prüfung: Bewertung der Fähigkeit des Käfigs, Müdigkeitsschäden unter zyklischem Aufprall und Reibung zu widerstehen.
• Prüfungsplan:
  • Prüfgerät: Verwenden Sie spezielle Prüfgeräte zur Prüfung der Müdigkeit des Käfigs, die den tatsächlichen Bewegungszustand des Käfigs simulieren, einschließlich der Drehgeschwindigkeit, des Aufpralls von Rollteilen und der Schmierbedingungen.
  • Belastungsmethode: Zyklische Aufprallbelastungen durch rollende Elemente bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit auf den Käfig anwenden, wobei die dynamische Wechselwirkung während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs simuliert wird.
  • Ausfallkriterium: Ausfall wird festgestellt, wenn der Käfig Risse, Verformungen oder Bruch aufweist, die den normalen Betrieb des Lagers beeinträchtigen.
   
• Anwendung und Ausgabe:
  • Optimierung des Käfigdesigns: Bereitstellung von Datenunterstützung zur Verbesserung der strukturellen Festigkeit, der Materialauswahl und der Herstellungsprozesse des Käfigs.
  • Überprüfen Sie die Lebensdauer: Stellen Sie sicher, dass der Käfig der gesamten Lebensdauer des Lagers unter extremen Betriebsbedingungen entspricht.
   

04 Prüfverfahren und Analyse

Testplanung