滾動軸承殘余疲勞壽命的預測方法

滾動軸承殘余疲勞壽命的預測方法

使用壽命和預測殘余疲勞壽命一直是滾動軸承研究的重要課題。使用壽命研究包括：材料、熱處理、加工、表面處理等技術；而預測殘余疲勞壽命研究一般為：通過監測軸承斷裂前出現的某些斷裂先兆（如聲發射）等因素預測斷裂的發生。

主動預測軸承殘余使用壽命方法有哪些？

X射線衍射法

X射線特征參數主要為：殘余應力、馬氏體半高寬（HVB）和殘余奧氏體。軸承疲勞度與HVB變化有很高的相關度，可用于分析軸承殘余疲勞壽命。

HVB無量綱化（減小比），即滾動軸承接觸面HVB的減小比除以內部HVB的值。通過對全淬軸承疲勞水平的分析得到：即使是軸承載荷不同或者軸承的接觸形式不同，軸承疲勞度與HVB減小比仍存在良好的相互關系。但是，因為表面淬硬軸承的接觸表面HVB減小比小，疲勞離散度太大，所以很難評估其殘余疲勞壽命。

表面水平極性剪切波

表面水平極性剪切波（表面SH波），采用一種簡便的超聲波測量系統使之穿過試樣表面，通過測量表面SH波的傳播速度（滾動疲勞度的進展會減緩表面SH波的傳播速度）預估軸承的疲勞度，可進行現場測量，操作簡便、容易。彌補了X射線難以用于滲碳軸承的缺點。

測量環境溫度和軸承滾動接觸部分的表面粗糙度對表面SH波傳播時間的影響可以通過不同距離的測量防范予以消除。

采用平探頭作為SH傳感器設計可以測量任何直徑（內圈滾道）。但是，平面型傳感器只適用于線接觸軸承，不能應用在表面硬化處理的點接觸軸承。

Leaky Rayleigh波

開發能夠適用于深溝球軸承內圈的傳感器，傳感器能夠滿足以下功能：

1）超聲波可以在內溝道的底部匯聚；

2）LR波可以在溝道底部沿圓周方向傳播；

3）LR波和鏡面反射波能夠單獨接收；

4）LR波能進入到滾動疲勞層。

利用該傳感器建立LR波速度測量系統，可用于軸承疲勞度的數據分析，不受熱處理或溝道外形的限制。

軸研所公眾號軸承雜志社公眾號

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