王磊　王勇民

（洛陽LYC軸承有限公司，河南洛陽　471039）

　　摘　要：在軋機中，中厚板軋機軸承是一個重要的零件，承受著軋機運行過程中所產生的力，為了延長軸承的使用壽命和可靠性，要根據實際情況選擇合理的材料、設計方案。基于此，文章對影響板材軋機軸承壽命與可靠性的因素進行了分析和探討。
　　關鍵詞：板材軋機軸承；軸承壽命；軋機應用；設備加工

　　圓柱滾子軸承與四列圓柱是板材軋機的通常使用的工作輥，目前世界各國使用的工作輥是滾動的軸承，因此中厚板軋機的軋輥都是采用滾動軸承。由于軸承和軸承座受軋輥大小的影響，徑向空間不大，對軸承的設計造成了影響，尤其是進行作業的四列圓柱滾子軸承，雖然設計為輕系列，但是實際承受的負荷比較高，屬于易損配件，在日常作業的過程中，軸承對軋鋼產生的作用非常大，消耗占總消耗的5%，因此在檢修的時候，軸承作為軋機的主要的配件是不能因軸承的問題引致停產情況出現的，為了對軸承的使用壽命進行提升，本文重點對選材、設計、制造、應用等方面進行探討。
　　1　軸承壽命的設計
　　軸承的壽命是應用工作時間實行標準的，滾子軸承的90%的可靠性壽命為：

　　計算公式中：計算軸承的壽命是Ln，h；軸承轉速為n，單位為r/min；軸承徑向當量動荷載為Pr，軸承徑向基本額定動荷載為Cr，材料系數為K（真空脫氣鋼K=3）。從以上公式中不難看出。K和Cr是作用是影響軸承壽命的重要因素。
　　滾子軸承依據ISO281的額定的動載荷是：

　　在公式中，結構i是滾動的體列數、Z是滾子的單列數、f_c是修正系數、L_we是有效的滾子長度、D_we是平均滾動體的直徑、α是接觸角，軸承設計開始實行時，Cr值的大小，直接影響軸承的使用年限，而軸承的Cr值主要是由Z、L_we、D_we幾個方面因素決定，其中D_we對軸承Cr值產生的影響Z大。同時K、f_c、a₂對軸承的壽命和可靠性影響也非常的大。
　　（1）在軸承的設計中ｆ的額定載荷受應力的影響較大，要使結構上滾道與滾子出現額定載荷的降低，所因是應力的集中，可是整個長度的沿滾子均勻分布應力的話，額定載荷就會增加，集中的應力便會小，因此ｆ的值有一點差別，整套軸承額定動載荷就出現變化。
　　（2）在軸承的參數和尺寸中，對Cr值的影響Z大的是D_we的增加，軸承壽命提升的主要方法是D_we值的加大，滿足D_we值加大的要求是軸承的內外圈的堅硬度，也是設計探索的首選方案。但是軸承在選用強度系數的時候必須謹慎，軸承是各種機械中是Z基本的零件，因而每個軸承的使用條件的差別也是很大的，在軸承的制造上軸承套圈的減薄肯定加大難度的，因此從加工條件和使用分析開始，逐漸對其給予改進。
　　（3）K和a₂對軸承壽命的重要性可以從（1）式和（2）式看出來。在軋制的過程中，軸承因受載荷的變動的作用下，會受到特別大的沖擊載荷，因此選用滲碳軸承鋼管來作中板的軋機軸承。因為滲碳軸承鋼是高合金鋼，所以過早地造成了軸承疲勞斷裂，原因是滲碳軸承鋼中雜質脆性氧化物（特別是氧化鋁）是疲勞裂紋出現的重要根源。因而采用含氧量低的電渣重熔鋼20Cr2Ni4A，其彌散度好、氧化物細小。軸承材料的作用是軸承可靠性與壽命的主要因素。
　　2　設備加工和技術方法
　　中板的軋機軸承要求每個零部件不能有虛弱部位，其軋機軸的速度高、工作環境差、承受重載、交變沖擊負荷大。有些廠子引進具備先進水平的大型軸承的檢測設備和加工設備是想提升軋機軸承的制造水平。但是在交流和走訪中發現個別的制造廠出現了以下需要改進的三個問題：
　　（1）滲碳工序是大型軸承的制造中是屬于特殊的工序，但有些單位為了減少制作的成本，便在使用的過程中減少了磨加的工留量、還滲了強高溫，讓軸承過早地進入了疲勞壓迫而報廢，其軸承滲層的晶粒粗化，在軸承的軟點和表面存在網狀粗大的碳化物。碳化物的平均直徑從0.6