Анотація:Щоб вивчити морфологічні зміни поверхні кільця підшипника після посиленого шліфування та перевірити наявність мікро «масляних кишень», у поєднанні з експериментами, була проаналізована морфологія поверхні кільця підшипника до та після обробки, а також мікро «масляні кишені». » на поверхні були кількісно проаналізовані. Результати показують, що після посиленого шліфування на поверхні кільця є очевидні зморшки та велика кількість дрібних ямок, що підтверджує наявність мікро «масляних кишень» і аналізує, що «масляні кишені» мають сильну здатність зберігати масло, який може досягти ефекту самозмащення.
Ключові слова:Зміцнення шліфування; Морфологія поверхні; Мікро масляна кишеня; Ємність для зберігання масла
0 Вступ
Змащення дуже важливе для підшипників, і хороше змащення може значно зменшити коефіцієнт тертя та зменшити знос. Для складних і жорстких робочих середовищ традиційні методи змащування консистентним мастилом мають значні обмеження, тоді як самозмащування підшипників може досягти безмасляного або низького рівня змащування підшипників, ефективно покращуючи ефективність роботи, забезпечуючи продуктивність підшипників і продовжуючи термін служби підшипників.
Технологія шліфування зміцнення підшипників — це новий композитний метод обробки, який поєднує в собі технології «зміцнення пластикової обробки» та «шліфування мікрорізанням». У процесі зміцнення шліфування абразивний матеріал, розпилений під високим тиском, спричинить зморшки та западини на поверхні кільця підшипника. Таким чином, у цій статті буде досліджено наявність мікро «масляних кишень» на поверхні кільця підшипника, спостерігаючи за мікроморфологією, і проаналізовано ефективність зберігання масла в «масляних кишенях», надаючи ідеї щодо нових технологій обробки для досягнення самозмазування. кільця підшипника.
1 Тест
1.1 Тестове обладнання та тест-об’єкти
Обладнання для обробки, що використовується в цьому експерименті, — це шліфувальна машина без сердечника для зміцнення кільця підшипника, незалежно розроблена професором Лю Сяочу з Університету Гуанчжоу. Його основна структура включає в себе електромагнітну систему кріплення без сердечника, пристрій для розпилення та переробки високого тиску для зміцнення шліфувального матеріалу та систему автоматичного керування.
Об’єктом випробувальної обробки є кільце радіального кулькового підшипника 6207 після термічної обробки та обробки, виготовлене з підшипникової сталі GCr15 із зовнішнім діаметром 72.00 мм і шириною 10.00 мм .
1.2 Приготування експериментальних зміцнюючих абразивів
Посилений шліфувальний матеріал в експерименті в основному складається з шліфувального порошку (в основному складається з коричневого корунду), шліфувальної зміцнювальної рідини, литого сталевого дробу та дробу підшипникової сталі пропорційно до їх масової частки. Компоненти зміцненого абразиву наведені в табл. 1.
Таблиця 1 Склад армованих шліфувальних матеріалів
1.3 План тестування
Параметри обробки встановлюються наступним чином:
(1) Відстань між соплом і поверхнею коміра становить 45 мм;
(2) Кут розпилення становить 45 градусів;
(3) Швидкість заготовки становить 150 об/хв;
(4) Тиск обробки становить 0,4 МПа;
(5) Час обробки 5 хвилин.
Після обробки технологія різання дротом використовується для вирізання та зразків кілець підшипників, які не були зміцнені та відшліфовані, а також кілець підшипників, які були зміцнені та відшліфовані. Вибирається ідеальна ділянка, і мікроструктура поверхні двох зразків кілець підшипників спостерігається за допомогою скануючого електронного мікроскопа з емісією поля (FESEM) моделі JSM-7001F.
2. Результати тестування та аналіз
2.1 Порівняння мікроморфології поверхні
Мікроструктура поверхні зразка кільця підшипника без посиленого шліфування, збільшена в 1000 разів за допомогою автоемісійного скануючого електронного мікроскопа, показана на малюнку 1.
Рисунок 1: Мікроморфологія поверхні зразка кільця без посиленого шліфування
З малюнка видно, що морфологія поверхні кільця підшипника є відносно правильною, вона плоска, гладка та без явних зморшок і ямок. Текстура чітка і рівномірна. Причина полягає в тому, що кільця підшипників, які не були зміцнені та відшліфовані, обробляються за допомогою точної механічної обробки, тому напрямок текстури є послідовним, шорсткість поверхні невелика, але немає явних невеликих ямок «масляних кишень», що не сприяє зберігання мастила.
Мікроструктура поверхні зразка зміцненого опорного кільця, збільшена в 1000 разів за допомогою скануючого електронного мікроскопа з емісією поля, показана на малюнку 2.
Рисунок 2: Мікроморфологія поверхні зразка посиленого шліфованого наконечника
На малюнку видно, що мікроморфологія поверхні кільця підшипника стала безладною, з невпорядкованими та розмитими текстурами, а на поверхні з’явилися явні зморшки та ямки. У процесі зміцнювального шліфування абразивний матеріал розпилюється під високим тиском на поверхню кільця, внаслідок чого воно піддається пружно-пластичній деформації, що призводить до порушення текстури поверхні та появи великої кількості дрібних ямок. Завдяки наявності невеликих ямок підшипник є більш сприятливим для зберігання молекул масла під час процесу змащування, досягаючи мети самозмащування. Це вказує на те, що після посиленого шліфування в кільці підшипника з’являються мікро «масляні кишені», які сприяють зберіганню молекул масла, що може значно знизити коефіцієнт тертя під час руху підшипника та зменшити знос підшипника.
2.2 Кількісний аналіз розміру мікроскопічних «масляних кишень» на поверхні
Після посилення процесу шліфування на поверхні кільця підшипника з’являється багато «масляних кишень», форма і розміри яких різняться. Таким чином, вибирається карта мікроструктури поверхні після сканування та збільшення польово-емісійним скануючим електронним мікроскопом у 5000 разів, і на карті вибираються шість різних областей «нафтових кишень», як показано на малюнку 3.
Рисунок 3 «Нафтові мішки» в шести різних регіонах
Оцініть фактичну площу «масляного мішка» на основі співвідношення зображення та скористайтеся методом одномолекулярної масляної плівки, щоб оцінити діаметр молекули масла, що дасть діаметр d{{0}}.0 × 10-10м, і використовуючи формулу площі кола S=π d2/4, площу поперечного перерізу центру молекули масла можна обчислити як S oil=7.07 × { {9}} м2. З цього можна розрахувати кількість молекул олії, що містяться в одній мікроскопічній «масляній кишені», як показано в таблиці 2.
Таблиця 2 Площа «мішка з нафтою» та кількість молекул нафти, що містяться в шести регіонах
З таблиці 2 видно, що зморшки та невеликі ямки на поверхні кільця підшипника після посиленої обробки шліфуванням, а саме мікро «масляна кишеня», мають сильну здатність накопичувати масло. Серед них область з найменшою площею - це S4, де "масляна кишеня" вміщує приблизно 6,36 × 107 молекул нафти; Область із найбільшою площею — S3, де «масляна кишеня» містить приблизно 1,62 молекули нафти × 108; Середня кількість молекул масла, які можуть міститися в мікроскопічних «масляних мішечках» шести різних областей, становить близько 1,17 × 108. Таким чином, у порівнянні з кільцями підшипників, які не пройшли посилену обробку шліфування, кільця підшипників, які пройшли посилену обробку шліфування мають більшу ємність для зберігання масла. Мікро «масляні кишені», що утворюються на поверхні після обробки, можуть ефективно зберігати молекули масла, досягаючи ефекту самозмащення під час роботи підшипника, зменшуючи тертя, зменшуючи знос і продовжуючи термін служби підшипника.
3 Висновок
Морфологія поверхні кільця підшипника після посиленого шліфування невпорядкована, з нечіткими текстурами та явними зморшками та ямками, створюючи мікроскопічну «масляну кишеню», яка сприяє зберіганню молекул масла.
(2) Мікро «масляна кишеня» на поверхні кільця підшипника після зміцнення шліфувальної обробки має потужну ємність для зберігання масла, що може зменшити коефіцієнт тертя, зменшити знос, покращити термін служби підшипника втоми, досягти меншого мастила, зменшити кількість доданих мастильних матеріалів, покращує ефективність роботи та забезпечує орієнтир для досягнення функції самозмащення підшипника.
Детальніше про WBMКонічний ролик:
Конічний ролик є основною продукцією Henan Weichuang Bearing Precision Technology Co., Ltd. (WBM). Якщо вам потрібна додаткова інформація, клацніть веб-сайт, щоб дізнатися більше.
