Wat zijn de verschillende vormen van breuk in lagerringen?

 

Een veelvoorkomend probleem bij lagerringen is breuk. Breuken in lagerringen kunnen vanuit twee perspectieven worden bekeken: defectbreuk en gebruiksbreuk. De eerste oorzaak ligt voornamelijk in problemen met de grondstoffen en het productieproces, terwijl gebruiksbreuk wordt veroorzaakt door vermoeiingsovergangen en andere factoren.

 

Laten we allereerst eens kijken naar de oorzaken van breuken in de lagerring:

1. Wanneer defecten zoals insluitingen in het ruwe materiaal, losheid, segregatie van broze elementen of neerslag van vloeibare carbiden, reticulatie, bandvorming en ongewenste homogeniteit en segregatie niet worden geëlimineerd of verbeterd tijdens het verwerkingsproces, zullen deze spanningsconcentraties veroorzaken, de basissterkte van de ferrule verzwakken en de bron van scheuren vormen.

 

Oplossing: De preventieve maatregel is om vast te houden aan de belangrijkste leveringskanalen, te streven naar de aankoop van stabiel en betrouwbaar kwaliteitsstaal, de inspectie van het aangekochte staal in de opslag te versterken en het staal al bij de bron te controleren.

 

Ten tweede zijn er scheuren in het slijpproces.

 

Oplossing: Versterk de controle op het slijpproces. De afgewerkte lagerring mag geen slijpbrandplekken of slijpscheuren vertonen, vooral niet op het contactvlak van de binnenring waar de conische vorm moet worden aangepast. Indien de ferrule gebeitst is, dient deze grondig te worden geïnspecteerd en moeten de brandplekken worden verwijderd. Ernstige brandplekken die niet te repareren zijn of waarvan de reparatie niet aan de eisen voldoet, moeten worden afgekeurd. Ferrules met slijpbrandplekken mogen niet in het assemblageproces worden opgenomen.

 

3. Onjuiste warmtebehandeling

 

Behandelingsmethode: Om defecten zoals zachte plekken in middelgrote en grote lagerringen te verhelpen, moeten de samenstelling en eigenschappen van de afschrikolie worden bepaald. Olie die niet aan de eisen voldoet, moet tijdig worden vervangen door snel afschrikolie om het afschrikvermogen van het afschrikmedium te verbeteren en de afkoelingsomstandigheden te optimaliseren. Een strikt temperingsproces is noodzakelijk. Voor lagerringen met meer breuken wordt na het grof slijpen van de ferrule een tweede tempering uitgevoerd. Dit stabiliseert niet alleen de structuur en afmetingen van de ferrule, maar vermindert ook de slijpspanning en verbetert de eigenschappen van de slijpmetamorfoselaag.

 

Lagerringen breken vaak tijdens gebruik, en er zijn drie hoofdvormen, namelijk: vermoeidheidsbreuk, overbelastingsbreuk en thermische breuk.

 

1. Vermoeidheidsbreuk

 

Onder wisselende belasting en stootbelasting overschrijdt de spanning in de lagerring (vooral de buitenring) voortdurend de vermoeiingssterktegrens van het materiaal, wat leidt tot vermoeiingsscheuren. Deze scheuren breiden zich uiteindelijk uit tot een bepaalde mate, met als gevolg breuk op het punt waar de maximale spanning in het onderdeel optreedt. Dit gebeurt over het algemeen in het lagergedeelte van de buitenring, omdat de buitenring meestal met een speling in de boring van de lagerbus past. De lagerbus is een variabel en elliptisch onderdeel, waardoor deze gemakkelijk kan breken onder wisselende belasting en stootbelasting.

 

2. Breuk door overbelasting

 

Net als bij vermoeiingsbreuk, ontstaan ​​er scheuren in de binnenring wanneer de spanning op het lager groter is dan de treksterkte van het materiaal. Dit wordt meestal veroorzaakt door onjuiste installatie, zoals een scheve montage van het lager, wat resulteert in een excentrische belasting en daardoor lokale overbelasting. Ook onjuiste montage kan leiden tot scheuren en losraken van het lager, wat eveneens als overbelastingsscheuren wordt beschouwd. Het meest voorkomende probleem is dat een te grote interferentie bij de montage van het lager leidt tot scheuren in de lagerring (vooral bij een vierrijig cilindrisch lager). Een te grote interferentie zorgt voor een te hoge spanning in de binnenring, met name bij een dunne binnenring (<12 mm). Te veel interferentie leidt vaak tot axiale scheuren in de binnenring.

 

3. Thermische breuk

 

Thermische breuk wordt voornamelijk veroorzaakt door wrijving tussen de onderdelen die op het eindvlak van de lagerring aansluiten. Onder invloed van een axiale kracht produceert de wrijving hoge temperaturen, wat resulteert in verbranding en verkleuring van het eindvlak. De wrijving en hoge temperaturen leiden tot scheuren in het eindvlak van de lagerring. Deze scheuren lopen loodrecht op de wrijvingsrichting en hebben een grotere impact op binnenringen met een dunne doorsnede (doorsnede <12 mm), met name op rollagers in zware, hogesnelheids- of middelhogesnelheidswalserijen.

 

Bij de studie van het ringbreukfenomeen moet niet alleen rekening worden gehouden met de defecten die ontstaan ​​in het materiaal en het productieproces, maar ook met de structurele afmetingen van de lageronderdelen, de verwerkings- en meetmethoden, de verwerkingstechnologie, de bedrijfsomstandigheden van het lager en andere factoren.

 

1. Lagerconstructie en bedrijfsomstandigheden. Verschillende constructies zijn geschikt voor verschillende bedrijfsomstandigheden; de structuur van lageronderdelen verschilt en de verwerkingstechnologie is ook niet uniform, wat eveneens de kwaliteit beïnvloedt.

 

2. Versterk het procesonderzoek, verbeter de verwerkingstechnologie, verbeter de verwerkingskwaliteit en verminder de kans op fouten tijdens de verwerking.

 

3. Verbeter de methoden voor procesbewaking en bevorder de verbetering van de proceskwaliteit.

 

Wanneer de spanning op de lagerring groter is dan de treksterkte of de vermoeiingsgrens van het materiaal, zal de ring barsten. Deze barst zal zich uiteindelijk tot een bepaalde mate uitbreiden, wat resulteert in een volledige afscheiding van een deel van het onderdeel. Dit proces wordt scheurvorming of breuk genoemd.