迴轉支承承載能力

影響迴轉支承承載能力的四個參數

迴轉支承的失效形式有兩種，一是滾道損壞，二是斷齒，而滾道損壞佔的比例達98%以上，因此我們說，滾道質量是迴轉支承質量的中心問題，影響迴轉支承滾道質量的因素較多，其中滾道淬火硬度、淬硬層深度、滾道曲率半徑和接觸角無疑是 重要的四個影響因素，它們以不同的方式影響着滾道質量，並決定了迴轉支承的承載能力和使用壽命。

*滾道硬度

迴轉支承滾道淬火硬度對其額定靜容量影響較大，如以HRC55時額定靜容量爲標準1，則滾道硬度與額定靜容量有下列對應關係:

標準規定的 硬度爲HRC55，通常實際平均淬火硬度在HRC57左右，因此絕大多數迴轉支承實際承載能力均高於按HRC55計算的理論值。從上表也可看出當硬度低於HRC53時，即使留有1.2的安全係數，使用也不安全了，特別當硬度只有HRC50時，1.7倍的 係數也形同虛設，非常危險。硬度不夠極易造成迴轉支承失效，從滾道表麪點蝕開始到坍塌結束。

*滾道淬硬層深度

滾道淬硬層深度目前尚無無損檢測的方法，主要靠工藝和裝備來保證，必要的淬硬層深度是迴轉支承滾道不產生剝落的保證。當迴轉支承受外負荷作用時， 與滾道的點接觸就變成了面接觸，是一個長半軸爲a，短半軸爲b的橢圓面，滾道除受壓應力外，還受到剪切應力作用， 剪切應力發生在表面下0.47a深處，因此滾道淬硬層深度須大於0.47a(一般取0.6a)，這也是標準中根據 直徑大小，而不是根據迴轉支承直徑大小來規定淬硬層深度的原因，同時給出了具體 保證值。深度不夠又會對迴轉支承的承載能力產生什麼樣的影響呢?它定量化的描述是:額定靜容量CO與淬硬層深度H0.908成正比，由此可計算出，將要求爲4mm的淬硬層深度只淬到2.5mm，那麼CO將由1降至0.65，由此而產生的迴轉支承失效形式爲滾道剝落，即使採取焊補措施也無濟於事。

*滾道曲率半徑

這裏的滾道曲率半徑是指滾道在垂直剖面內的曲率半徑，它與 半徑的比值t(一般爲1.04~1.08)的大小也顯著影響着迴轉支承的額定靜容量和動容量(壽命Lh)，設t=1.04時爲額定靜容量和壽命均爲1，則有下列對比關係:

從表中可看出半徑比越大額定靜容量越低，使用壽命越短，即使滾道熱處理硬度和淬硬層深度都符合標準要求，而不能有效控制該半徑比，迴轉支承的承載能力和使用壽命仍達不到標準值，而這一點往往被忽視，但它卻是影響迴轉支承性能的重要參數。

滾道曲面是通過成型砂輪磨削得到的，砂輪的修整精度直接複印到滾道上，砂輪修正時主要有三個誤差源:半徑對刀誤差，上、下圓弧偏心距誤差和修正筆迴轉誤差，其中 個誤差的大小除與裝備水準有關外，很大程度上取決於操作工的責任心和操作水準，因此有很大的不確定性，對刀誤差影響着滾道半徑，且它和偏心距誤差共同影響着滾道接觸角。

滾道接觸角α

該接觸角是指 在滾道上的接觸點和 球心連線與迴轉支承徑向剖面(水平面)之間的夾角。迴轉支承的額定靜容量CO與sinα成線性正比，一般原始接觸角α取45o，之所以稱之謂原始接觸角，是因它是滾道設計計算和測量的角度，在迴轉支承軸、徑向間隙爲0時，原始接觸角和裝配後的實際接觸角一致，當迴轉支承有間隙時，實際接觸角大於原始接觸角，間隙越大，實際接觸角越大，在標準規定的間隙範圍內一般將增加2o~10o,即實際接觸角將達到47o~55o,這是一個對承載能力有利的變化，如果原始接觸角和間隙都較大，實際接觸角超過60o,隨着滾道的磨損間隙將進一步加大，實際接觸角也將增大，也就是 的落點向滾道邊緣靠近，這時將出現接觸橢圓面超出滾道邊緣，滾道實際受力將高於理論計算應力，而造成滾道邊緣壓潰，迴轉支承失效。因此控制好原始接觸角和裝配間隙已不是一個簡單的精度問題，而是保證承載能力和使用壽命的大事。