1. Probleme beim Kontakt zwischen der Grundfläche der Kegelrollenkugel und der großen Rippe
Beim Kegelrollenlager mit großem Kegelwinkel tragen die drei Oberflächen der Innenringlaufbahn, der Außenringlaufbahn und der Außendurchmesser der Rolle hauptsächlich die Radiallast und befinden sich theoretisch in einem reinen Rollzustand. Der eingeschlossene Winkel zwischen der Erzeugenden der Außenringlaufbahn und der Achsenlinie des in dieser Arbeit untersuchten Lagers beträgt etwa=25 Grad bis 29 Grad, daher wird es als Kegelrollenlager mit großem Kegelwinkel bezeichnet. Dieser Lagertyp hat eine höhere Fähigkeit, axialen Belastungen standzuhalten als gewöhnliche Kegelrollenlager und wird hauptsächlich verwendet, um kombinierten radialen und axialen Belastungen, hauptsächlich aus einer Richtung der axialen Belastung, standzuhalten.
Das Design und die Verarbeitungsmethode der herkömmlichen Kegelrollenkugel-Grundfläche erfüllen nicht die Lebensdaueranforderungen von Kegelrollenlagern. Die Hauptprobleme und der Status quo (wie in Abbildung 1 dargestellt) sind:
(1) Die Oberfläche der großen Rippe des Innenrings und die Grundfläche der Rollkugel sind ungleichmäßig abgenutzt und der SR-Wert der Grundfläche der Rollkugel ist groß;
(2) Während der Verwendung von Lagern kommt es häufig zu einem ungewöhnlichen Temperaturanstieg.
(3) Die Kontaktposition zwischen der Grundfläche der Kegelrollenkugel mit großem Kegelwinkel und der großen Rippe des Innenrings ist abnormal. Die Kontaktposition zwischen der Innenseite der großen Rippe des Rings und der radialen Fasenkante der Grundfläche der Rollkugel, d. h. die Kontaktposition zwischen der Grundfläche der Rollkugel und der großen Rippe des Innenrings, erscheint oft unregelmäßig;
(4) Die große Rippe des Innenrings des Lagers reißt manchmal. Um die Lebensdauer dieser Art von Kegelrollenlagern mit großem Kegelwinkel wirksam zu verbessern, muss daher zunächst das Problem gelöst werden, dass die Form der Grundfläche der Rollenkugel die Leistung des Lagers beeinflusst.
Basierend auf den strukturellen Eigenschaften des Kegelrollenlagers mit großem Kegelwinkel und dem Grundgesetz des Spannungszustands und der Verformung der Rollen, der Innenringlaufbahn und der großen Rippe nach Verschleiß wird die Form der Grundfläche des Kegelrollenlagers optimiert und verbessert.
2. Analyse des Kontaktzustands zwischen der Grundfläche der Kegelrollenkugel und der großen Rippe des Innenrings
Die Grundfläche der Rollkugel und die große Rippe des Innenrings sind beide Arbeitsflächen. Die von ihnen während der Arbeit erzeugte Gleitreibung führt bei schlechter Schmierung oder unangemessener Kontaktposition zu starker Reibung und Verschleiß, Verbrennungen oder Spannungskonzentrationen, was zu einem Lagerausfall führt. Ausfall aufgrund frühzeitiger Ermüdungsabplatzungen der Laufbahn, der Grundfläche der Rollenkugel und des Außendurchmessers. Die Form der Grundfläche der Kegelrolle, die Größe des Lochdurchmessers der Grundfläche und
Die Form der großen Rippe des Innenrings ist der Hauptfaktor, der den abnormalen Temperaturanstieg der großen Rippe des Innenrings und die Tragfähigkeit des Lagers sowie die Kontaktposition zwischen der Grundfläche der Kegelrollenkugel und dem beeinflusst Die große Rippe des Innenrings ist ebenfalls ein sehr wichtiges Glied.
Die abnormale Kontaktposition und der Verschleißzustand zwischen der großen Rippe des Innenrings und der Kugelgrundfläche der Rolle wirken sich auch auf die Lebensdauer des Lagers aus. Ungleichmäßiger Verschleiß, insbesondere die konvexe Kante des Lochdurchmessers, die durch den kleinen Lochdurchmesser der Grundfläche der konischen Rollenkugel verursacht wird (siehe Abbildung 1b), kann zu einem schlechten Kontakt zwischen der Grundfläche der Rollenkugel und der großen Rippe des Innenrings führen . Wenn damit Probleme wie übermäßige Winkelunterschiede und Oberflächenrauheit der großen Rippe des Innenrings einhergehen, führt ungleichmäßiger Verschleiß zu spiralförmigem Verschleiß an der Oberfläche der großen Rippe des Innenrings. Daher sollte entsprechend dem Zustand der großen Rippe des Innenrings des Lagers der Lochdurchmesser der Grundfläche der Kegelrollenkugel entsprechend vergrößert werden. Einerseits ist es vorteilhaft, die beiden Enden der Kegelrolle gleichmäßig zu schleifen, und die Koordinatengröße der Fase an beiden Enden der Kegelrolle kann effektiv gewährleistet werden. Einerseits ist es auch vorteilhaft, den ungleichmäßigen Verschleißgrad der großen Rippenoberfläche des Innenrings und der Rollenkugelbasisoberfläche zu verbessern, der durch Faktoren wie eine große axiale Arbeitslast des Lagers und eine große SR-Wert-Streuung der Rolle verursacht wird Kugelgrundfläche.
Darüber hinaus hängt die Größe der Gleitreibung am Kontaktpunkt von der Position des Kontaktpunkts ab: Wenn der Durchmesser des Kreises, in dem sich der Kontaktpunkt befindet, klein ist, ist die Gleitreibung klein; andernfalls ist die Gleitreibung groß. Daher liegt die Kontaktposition zwischen der Grundfläche der Rollkugel und der großen Rippe in der Mitte, wodurch Risse in der großen Rippe wirksam vermieden oder verringert werden können.