[发明专利]一种滚动轴承白层组织剥落的试验方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于轴承的测试方法和装置，具体的讲是一种滚动轴承白层组织剥落的试验方法及装置。

背景技术

滚动轴承在特殊使用条件下，微动摩擦产生的白层组织剥落大大的缩短了轴承的使用寿命。有的学者认为法向载荷、相对滑移速度和距离以及材料性质三方面的因素对摩擦白层的形成和剥落影响比较显著；也有学者认为摩擦白层的形成和剥落必需具备高度变形、快速升温和快速冷却三个条件。总之，目前对白层形成和剥落条件、机理的研究不少，但都未取得突破，没有明确的研究成果，有的仅仅提出一些概念和设想。中国发明专利申请，公开号CN1525079A《滚动、滑动部件及其制造方法》中认为滚动轴承在高温、高速、高载荷、高振动等严酷的工作条件下使用时，会产生白层疲劳组织。鉴于学术界对于摩擦白层剥落形成条件的现有认识，现在白层组织剥落的试验方法和装置，例如公开号CN1525079A专利申请公开的试验方法和装置，采取的是将润滑脂封入试验轴承，对试验轴承施以径向载荷，快速加速、减速的试验方法及相应装置的技术方案。现有白层组织剥落试验方法的试验条件可控性和针对性较差，实践证明使用现有试验装置进行白层组织剥落的试验方法存在试验数据一致性、重复性和可靠性差，甚至白层组织剥落试验没有结果而失败；白层组织剥落从上百至上千小时，时间长且分散的缺点。现有的白层组织剥落试验方法和装置不适于对滚动轴承白层组织剥落进行科学研究，滚动轴承材料改进、加工工艺提高等技术成果缺少准确、真实和较快获得检验结果的试验方法和装置。

发明内容

本发明要解决采用现有的白层组织剥落试验方法和试验装置进行的白层组织剥落试验存在试验数据一致性、重复性和可靠性差，白层组织剥落时间长且分散的技术问题，提供一种试验数据一致性、重复性和可靠性好，白层组织形成和剥落的时间短而集中的滚动轴承白层组织剥落的试验方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种滚动轴承白层组织剥落的试验方法，包括旋转的试验滚动轴承内密封的封入润滑脂，试验滚动轴承被施加径向载荷，电流通过试验滚动轴承内圈、试验滚动轴承滚动体和试验滚动轴承外圈。

电流流过试验滚动轴承内圈、试验滚动轴承滚动体和试验滚动轴承外圈，由于试验滚动轴承内部存在间隙，旋转中的试验滚动轴承滚动体在滚动的同时与试验滚动轴承内圈、试验滚动轴承外圈断续接触，产生振动，发生断续放电现象，放电过程中破坏润滑脂油膜，放电部位产生微动摩擦。持续的微动摩擦，会导致试验滚动轴承内微动摩擦部位的金相组织发生变化，产生白层组织；在径向载荷作用力的作用下，白层组织产生应变，白层组织的周围产生微裂纹，并且最终形成剥落。本发明试验方法的试验结果可以重复实现；相同的滚动轴承多次试验的试验结果差别小，一致性高；白层组织形成和剥落的时间短且集中。本发明试验方法的试验滚动轴承白层组织剥落时间比现有试验方法缩短80%以上，在相同试验条件下，相同试验滚动轴承的白层组织剥落时间差异在30%以内，白层组织形成和剥落的时间短且集中。

直流电流通过试验滚动轴承内圈、试验滚动轴承滚动体和试验滚动轴承外圈。

试验滚动轴承匀速旋转，转数是2000～20000r/min，或在转数2000～20000r/min之间变速旋转。转数在2000 r/min以下，试验时间过长，试验效果不明显，白层组织剥落现象重复性差，甚至不能出现；转数在20000r/min以上，试验滚动轴承受其他方面的影响，例如离心力的影响，产生急剧发热等现象，导致试验失效，对试验结果产生严重干扰。

试验滚动轴承匀速旋转，转数是8000～15000r/min，或在转数8000～15000r/min之间变速旋转。8000～15000r/min是试验滚动轴承匀速旋转优选的转数，或者试验滚动轴承优选在8000～15000r/min之间变速旋转。