Vòng bi bị vỡ dưới những hình thức nào?

 

Vấn đề thường gặp của vòng bi là gãy vỡ, và sự gãy vỡ của vòng bi có thể được phân tích từ hai khía cạnh, một là gãy vỡ do khuyết tật, và hai là gãy vỡ trong quá trình sử dụng, chủ yếu do các vấn đề về nguyên vật liệu và quá trình gia công, còn gãy vỡ trong quá trình sử dụng là do sự chuyển đổi mỏi và các nguyên nhân khác.

 

Trước hết, chúng ta có thể xem xét các nguyên nhân gây ra hiện tượng gãy vòng bi:

1. Khi các khuyết tật như tạp chất trong nguyên liệu thô, độ lỏng lẻo, sự phân bố không đồng đều của các nguyên tố giòn hoặc sự kết tủa chất lỏng cacbua, sự tạo mạng lưới, sự tạo dải, và sự không đồng nhất và phân bố không tốt không được loại bỏ hoặc cải thiện trong quá trình gia công, chúng sẽ gây ra sự tập trung ứng suất, làm suy yếu độ bền cơ bản của vòng đệm và trở thành nguồn gốc của các vết nứt.

 

Giải pháp: Biện pháp phòng ngừa là kiên trì sử dụng nguồn cung chính, cố gắng mua thép chất lượng ổn định và đáng tin cậy, tăng cường kiểm tra kho hàng đối với thép đã mua và kiểm tra trực tiếp từ nguồn gốc.

 

Thứ hai, có những vết nứt trong quá trình mài.

 

Giải pháp: Tăng cường giám sát quá trình mài, đảm bảo vòng bi thành phẩm không bị cháy hoặc nứt do mài, đặc biệt là trên bề mặt tiếp xúc của vòng trong để thay đổi độ côn. Nếu vòng đệm được tẩy gỉ, cần kiểm tra kỹ lưỡng, loại bỏ sản phẩm cháy, và trường hợp cháy nặng không thể sửa chữa hoặc sửa chữa không đạt tiêu chuẩn thì phải loại bỏ, vòng đệm bị cháy do mài không được phép tham gia vào quá trình lắp ráp.

 

3. Xử lý nhiệt không đúng cách

 

Phương pháp xử lý: Để giải quyết các khuyết tật như điểm mềm của các loại vòng bi cỡ trung bình và lớn, cần xác định thành phần và hiệu năng của dầu tôi, và những loại không đáp ứng yêu cầu cần được thay thế trước bằng dầu tôi nhanh để tăng cường khả năng tôi của môi trường tôi và cải thiện điều kiện làm nguội khi tôi. Quy trình ram nghiêm ngặt. Đối với các loại có nhiều vết nứt, tiến hành ram lần hai sau khi mài thô vòng bi, điều này không chỉ giúp ổn định hơn nữa cấu trúc và kích thước của vòng bi mà còn giảm ứng suất mài và cải thiện hiệu năng của lớp biến đổi do mài.

 

Vòng bi thường bị vỡ trong quá trình sử dụng, và có ba dạng chính, đó là: vỡ do mỏi, vỡ do quá tải và vỡ do nhiệt.

 

1. Gãy do mỏi

 

Dưới tác động của tải trọng luân phiên và tải trọng va đập, ứng suất của vòng bi (đặc biệt là vòng ngoài) liên tục vượt quá giới hạn bền mỏi của vật liệu, dẫn đến nứt mỏi, và các vết nứt cuối cùng sẽ lan rộng đến một mức độ nhất định, dẫn đến gãy vỡ tại vị trí ứng suất tối đa của chi tiết. Hiện tượng này thường xảy ra ở vùng chịu lực của vòng ngoài, vì vòng ngoài thường được lắp ghép với lỗ hộp ổ bi theo kiểu lắp ghép có khe hở, và hộp ổ bi là một chi tiết có hình dạng thay đổi và hình elip, dễ gây ra gãy vỡ do mỏi dưới tác động của tải trọng luân phiên và tải trọng va đập.

 

2. Hỏng do quá tải

 

Tương tự như nứt do mỏi, khi ứng suất tác dụng lên ổ bi lớn hơn độ bền kéo của vật liệu, nó sẽ gây ra các vết nứt ở vòng trong, thường là do lắp đặt không đúng cách, chẳng hạn như độ nghiêng khi lắp đặt ổ bi, dẫn đến tải trọng lệch tâm tác động lên ổ bi, gây ra hiện tượng nứt ổ bi do quá tải cục bộ; Ngoài ra, việc đóng không đúng cách trong quá trình lắp đặt cũng khiến ổ bi bị nứt và rơi ra, điều này cũng được xếp vào loại nứt do quá tải. Phổ biến nhất là khi lắp đặt ổ bi với kích thước lắp ghép quá lớn, độ lắp ghép quá lớn cũng sẽ dẫn đến nứt vòng bi (chủ yếu là lắp ghép kiểu ép của vòng trong của ổ bi trụ bốn hàng), và độ lắp ghép quá lớn sẽ làm tăng ứng suất của vòng trong, đặc biệt là vòng trong có tiết diện mỏng (tiết diện <12mm), và độ lắp ghép quá lớn thường dẫn đến nứt dọc trục của vòng trong.

 

3. Gãy nhiệt

 

Nứt do nhiệt chủ yếu là do ma sát trượt giữa các bộ phận khớp với mặt cuối của vòng bi. Dưới tác dụng của lực dọc trục, ma sát tạo ra nhiệt lượng cao, dẫn đến mặt cuối bị cháy và đổi màu. Ma sát và nhiệt độ cao dẫn đến nứt trên mặt cuối của vòng bi, vết nứt có đặc điểm vuông góc với hướng ma sát, và vết nứt trên cùng một mặt cuối cũng gây ảnh hưởng lớn hơn đến vòng trong có tiết diện mỏng (độ dày tiết diện <12mm), đặc biệt là vòng bi trục cán tốc độ cao hoặc tốc độ trung bình tải nặng.

 

Việc nghiên cứu hiện tượng gãy vòng không chỉ cần xem xét các khuyết tật phát sinh trong vật liệu và quy trình sản xuất, mà còn phải nghiên cứu và phân tích kích thước cấu trúc của các bộ phận ổ trục, phương pháp gia công và đo lường, công nghệ gia công, điều kiện hoạt động của ổ trục và các yếu tố khác.

 

1. Cấu trúc ổ trục và điều kiện sử dụng. Các cấu trúc khác nhau phù hợp với các điều kiện sử dụng khác nhau; cấu trúc của các bộ phận ổ trục khác nhau, và công nghệ gia công cũng không giống nhau, điều này cũng ảnh hưởng đến chất lượng của nó.

 

2. Tăng cường nghiên cứu quy trình, cải tiến công nghệ gia công, nâng cao chất lượng gia công và giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi trong quá trình gia công.

 

3. Cải thiện phương pháp giám sát quá trình sản xuất và thúc đẩy nâng cao chất lượng sản xuất.

 

Khi ứng suất tác động lên vòng bi lớn hơn giới hạn bền kéo hoặc giới hạn bền mỏi của vật liệu, vòng bi sẽ bị nứt, và vết nứt cuối cùng sẽ lan rộng đến một mức độ nhất định, dẫn đến sự tách rời hoàn toàn một phần của chi tiết, được gọi là nứt hoặc gãy.