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FAG调心滚子轴承套圈断裂的原因

套圈断裂是困扰FAG调心滚子轴承质量的问题之一，而缺陷断裂是套圈断裂的主要存在形式，其产生原因主要是原材料自身问题或生产操作不当，设备不能正常运行造成。现结合实际浅析如下。

• FAG调心滚子轴承的原材料

FAG调心滚子轴承原材料夹杂、疏松、脆性元素偏析或碳化物液析、网状、带状、不幸免匀偏聚等缺陷在加工中不被消除或改善时，都会造成应力集中，削弱套圈基本强度，成为裂纹源。预防措施是坚持主渠道供货，尽量采购质量稳定可靠的钢材，加强对购进钢材的入库检查，从源头把好关。

• FAG调心滚子轴承的生产与设备

FAG调心滚子轴承锻造：锻造过程中若FAG调心滚子轴承产生过烧、过热、内裂成网状碳化物等都会降低套圈的韧性和强度。所以必须始终严格控制加工温度、循环加热和锻烧散热条件(如喷雾冷却)等，特别是地较大品种套圈终锻后，温度在700℃以上的，不得堆积摆放。

FAG调心滚子轴承的热处理：对热处理设备密切监控是车间一项重要工作。

监测设备的可靠性。对仪表、热电偶等重要温控器具须密切监控，确保测量数据准确可靠；对误差超标的要及时更换，严禁带病运行。

监测数据的记录。必须恢复各热处理设备的温度记录装置，以便对设备工作全过程(夜班为重点)实业有效监控，使热处理质量具有较强的可追溯性，杜绝虚假记录和随意性，同时为ISO9000质量体系提供完整的数据资料。

淬火冷却条件。为解决中大型品种FAG调心滚子轴承套圈软点等缺陷，应测定淬火油的成分和性能，不合要求的要预以更换，以快速淬火油替代，以增强淬为介质淬透能力，改善淬火冷却条件。

严格回火工艺。针对断裂现象发生较多的品种，在其套圈粗磨后进行二次回火，这样既可进一步稳定套圈的组织和尺寸，又可减轻磨削应力，改善磨削变质层性能。近期已对22328/02及22236/02两个品种实行二次回火工艺，有待售后跟踪反馈验证。

FAG调心滚子轴承磨削工序的监控：成品FAG调心滚子轴承套圈不允许有磨削烧伤和磨削裂纹存在，特别是内圈改锥度的配合面上不得有烧伤。套圈若酸洗后应进行全检，剔出烧伤产品，严重烧伤的不能返修或返修不合格的应予报废，不允许有磨削烧伤的套圈进入装配工序。

FAG调心滚子轴承的标识管理：钢材入库后到套圈磨削前，各工序必须严格管理，严格区分GCr15和GCr15SiMn两种不同材质材料和产品。

套圈过载断裂和疲劳断裂的可能性同时存在，特别是服役条件差的FAG调心滚子轴承(如22328等)。对套圈断裂现象的研究，不仅要从材料和生产过程中产生的缺陷这些角度去考虑，还要对FAG调心滚子轴承零件的结构尺寸、加工测量手段、加工工艺、FAG调心滚子轴承服役条件等因素进行研究分析。

FAG调心滚子轴承结构和服役条件。不同的结构适合不同的服役条件；FAG调心滚子轴承零件结构不同其加工工艺就不尽相同，也就影响到其质量。因此我们应开发新结构产品，以适应不同的服役条件，并可在FAG调心滚子轴承使用说明上注明其适合的服役条件或性能，以方便客户的选择。

加强工艺研究，改善加工工艺，提高加工质量，减少加工中产生缺陷的可能性。如在热处理上，对较大品种内外圈，尽量用中下限淬火加热温度，适应延长保温时间，来提高合金化浓度，增加马氏体的断裂强度，并在保证质量的前提下选用较高的回火温度以增强工件的冲击韧性。

改进加工监测手段，促进加工质量的改进。如改进流通道曲率位置的监测，提高FAG调心滚子轴承装配后的整体性能，改善FAG调心滚子轴承工作状况。

如何合理的选择FAG轴承的游隙

游隙是FAG轴承能否正常工作的一个重要因素。选择适宜的FAG轴承游隙，可以使负荷在FAG轴承滚动体之间分布合理；能限制轴（或外壳）的轴向和径向位移以保证轴的旋转精度；使FAG轴承在要求的温度下能正常工作；可减少FAG轴承工作时的振动和噪声等，由此可见，FAG轴承游隙对FAG轴承寿命、温升、振动和噪声有很大的影响。在选择FAG轴承游隙时，除应考虑FAG轴承的工作条件（如负荷、转速、温度等）和对FAG轴承使用性能的要求（如磨擦力矩、振动和噪声、旋转精度等）之外，还应考虑：

1. FAG轴承与轴和外壳的过盈配合导致游隙减小；
2. FAG轴承工作时，内、外套圈的温度差导致游隙减小；
3. 轴和外壳的制造材料因膨胀系数不同导致游隙减小或增大。

使用经验表明，对于FAG球轴承最适宜的工作游隙近似为零；对于FAG滚子轴承最适宜的工作状况应保持少量的工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中（例如机床主轴），也可有一定数值的预紧。

德国FAG滚动轴承游隙的调整

FAG滚动轴承的游隙，分可调和不可调。除FAG角接触球轴承、FAG圆锥滚子轴承、FAG推力球轴承和推力滚子轴承的游隙可调外，其余类别的FAG轴承游隙不可调。游隙可调的FAG轴承，在安装后和使用过程中都应进行调整，通过使用过程中的调整，能部分的补偿FAG轴承磨损所引起的轴承游隙的增大；游隙不可调的FAG轴承，在装配后和使用过程中仍要检查游隙。根据检查结果决定是否需要重装、维修或更换。

轴向游隙和径向游隙没有大的关系，安装时直接控制轴向游隙。要分别考虑单个使用还是配对使用。如果是单个FAG轴承使用，由于这个轴承是可分离的，所以此时安装后的轴向游隙需要自己控制。可以通过千分表测轴的轴向极限位置来测量（推和拉的极限位置的位移量）；如果是配对使用，只需要把内外圈都顶死即可，由加工制造过程中的沟道位置来控制游隙。

FAG轴承在高精度且不怎么发热的场合，可以用负游隙，测量的时候推不动就是负游隙，但是一个慢慢变小且到负的过程，若突然过紧，会导致抱轴烧死；如果精度要求不高，安装时轴向游隙控制在0.1-0.3mm之间，若轴发热较严重，游隙还需再放大。

FAG滚动轴承轴向游隙的调整方法很多，有垫片调整法、螺母调整法、螺钉挡盖调整法和内外套调整法等。其中垫片调整法是最为常用的调整方法。调整时，一般先不加垫片，拧紧侧盖的固定螺钉，直到轴不能转动时为止，此时轴承内无游隙。使用厚薄规测量侧盖与轴承座端面之间的距离K，然后加入垫片，垫片厚度等于K值加上轴向游隙。特别注意的是，采用此方法调整的精度取决于侧盖和垫片的质量。一套垫片应该由多种不同厚度的垫片组成，垫片应平滑光洁，其内外边缘不得有毛刺。

以FAG圆锥滚子轴承游隙调整为例，其经验方法：

1. 将传动轴放平，使FAG轴承内外圈垂直；
2. 转动轴，同时观察滚子运动状态，是滚动还是滑动，若有4、5颗滚子处于滑动状态，说明轴向间隙过大；若所有滚子处于滚动状态，说明间隙过小；若有2、3颗滚子处于滑动状态则比较理想。
3. 宜将多种调整手段相结合、对比，如果都满足要求，则准确性和可靠性将得到提高。

在进行FAG滚动轴承游隙的调整过程中，除了要达到FAG滚动轴承装配的一般技术的要求以外，还要重点考虑FAG轴承温升和润滑对调整工作后的影响，并且在进行空运转实验后还要进行细致的检测和二次调整。细心的工作态度也是装配钳工不可缺少的良好品质。

德国FAG滚动轴承游隙的选择

对于FAG向心推力球轴承和FAG圆锥滚子轴承，通常以面对面或背靠背的方式安装，以某一个轴承圈的轴向位置来决定内部游隙或预压。从零间隙状况开始，通过调整FAG轴承外圈上垫片的厚度或旋松或旋紧轴上的背母，可获得指定的游隙。这类FAG轴承的轴向游隙和径向游隙之间存在着固定的关系，满足其中一个值就足够了。

选择FAG轴承游隙时，还应考虑以下几个方面：

1. FAG轴承的工作条件，如载荷、温度、转速等；
2. 对FAG轴承使用性能的要求，如旋转精度、摩擦力矩、震动与噪声等；
3. FAG轴承与轴和外壳孔为过盈配合时，导致FAG轴承游隙减少；
4. FAG轴承工作时，内外套圈的温度差导致FAG轴承游隙减少；
5. 因轴和外壳材料的膨胀系数不同，导致FAG轴承游隙减小或增大；
6. 由于FAG轴承内外圈温差较大，深沟球轴承需要承受较大轴向负荷或需改善调心性能，要求提高极限转速和降低FAG轴承摩擦力矩等场合；
7. 当基本组不能满足使用要求时，则应选用辅助组游隙。大游隙辅助组适用于FAG轴承与轴和外壳孔采用过盈配合，小游隙辅助组适用于要求较高的旋转精度，需严格控制外壳孔的轴向位移，以及需减少振动和噪声的场合。