1 前言

在机械组装或维修过程中，轴承安装或拆卸是一个及其重要的环节，不规范的操作或使用不合适的操作工具，轻者损坏轴承，重者对整机质量造成很大的影响，导致轴承振动和异常噪声、发热过早损坏，或由于轴颈损坏而无法安装新轴承，所以应给与高度重视。

第27届中国食品博览会暨中国（武汉）国际食品交易会（以下简称食博会）将于2018年12月15日在湖北省武汉市举行。

2 轴承的正确安装方法

圆锥滚子轴承安装简图见图 1。本次轴承安装是轴承小端先进入轴颈，采用敲击大端面的方式，将轴承安装到指定位置加以固定。

  

图1 圆锥滚子轴承安装简图

根据轴承尺寸和使用工况，目前轴承安装多采用冷法安装和热法安装两种形式。冷法安装一般采用一些辅助工具对轴承进行安装，热法安装一般采用加热方式使轴承内径膨胀后进行安装。

超大城市其城市规模基本已达上限，城市问题较多，城市规模不能再继续蔓延，城市建设发展要以注重精明增长模式为主。特大城市主要为各省份发达地区，该类城市建设用地未达到饱和状态，但城市问题相对较多，建议要注重城市精明增长的运用。大城市、中等城市，城市用地尚有余地，但城市问题也已凸显，需要融入精明增长思想，根据城市建设需要有序向外扩展。小城市为三线城市，其经济、社会还有待发展，需要城市向外蔓延来推动。在这类城市中，当前还是以城市蔓延为主，但需要明确的是，在向外扩张的过程中，必须尊重自然生态条件，做到“有序”蔓延，同时还要辅以精明增长思想，以更好地避免无序蔓延带来的严重的城市问题。

3 故障轴承特征

某变速箱圆锥滚子轴承在安装过程中出现小挡边断裂，轴承失效无法使用。

该轴承外形尺寸40mm×90mm×25.25mm，轴承由内圈、外圈、保持架和16粒圆锥滚子组成，其中内圈小端挡边出现连续有间隔的断裂，断裂部分约占整体的2/3，断裂位置形貌呈现“锯齿状”（见图 2）。轴承保持架有外力敲击痕迹（见图 3），保持架沿敲击位置出现严重变形，由原本的圆形变为“水滴形”，同时还出现“凹陷”的情况（见图 4、图 5）。除上述异常外，轴承无其他明显异常。

4 检测分析

4.1 挡边断口分析

小端挡边断口位置和断裂的方向基本相同，裂纹均是由滚道油槽侧向小端面发展直至断裂，部分断裂位置的形貌与圆锥滚子端面大小和形貌相同。断口位置表面呈灰黑色，断口呈放射花样，符合脆性断裂特征。

切取试样，磨抛后在金相显微镜下100×观察，在剥落坑附近未发现夹杂物。

4.2 理化分析

（1）检验原材料带状碳化物（级）

检测故障轴承内圈材料带状碳化物及非金属夹杂物。

  

图2 挡边断裂呈“锯齿状”

  

图3 保持架敲击痕迹

  

图4 保持架变形呈“水滴状”

  

图5 保持架变形凹陷

4.2.1 原材料检验

Linsanity：翻译为中文是林书豪热、林疯狂。这个词就是：林书豪的姓的首字母L+insanity(疯狂)组合起来的新词。当时Jeremy Lin 的表现越来越神勇了，刚拿下NBA东部一周最佳球员称号，又在与猛龙的对决中最后0.5秒3分绝杀带领球队取得了六连胜。球迷们用新词“Linsanity”来对林书豪人气进行概括。

带状碳化物如图 6，均为1.0级。

  

图6 带状碳化物，100×

4.2.2 制造过程检验

通过对大学生获取商品信息途径的调查显示：大学生主要以朋友推荐、社交媒体广告、电商和厂商推送、电视广告、明星网红推荐等7种方式获取商品信息，其中大学生获取商品信息最信赖朋友推荐，社交媒体广告是大学生获取商品信息的第一媒介信息源占45.1%，其次为电商和厂商推送占37.8%。

利用Matlab统计软件进行数据处理，经线性回归可求出高水分小麦热风干燥的数学模型。在此基础上并对模型进行显著性检验，其中F统计量值为10.96，显著性概率P=0.008 3<0.01，说明回归效果显著；复相关系数R2=0.760 6，说明回归模型的拟合程度良好，所求得的回归模型呈显著水平[8]。故高水分小麦热风干燥的数学模型为MR=exp(-rtN)，其中r=e0.007 0+0.002 7T+0.049 1V-0.000 7D，N=-1.309 3+0.042 4T+0.815 9V-0.032 7D。

5) 采用传统的梗预处理加工烟梗时，膨胀梗丝结构和填充值较低，梗丝的整丝率为79%，碎丝率2.2%，填充值6.8 cm3/g。

按GB/T18254-2002标准规定，轴承的内圈带状碳化物合格，断裂附近未发现夹杂物。

（2）检验原材料非金属夹杂物

（1）硬度及金相组织检验

硬度见表 1，金相组织见图 7、图 8、内圈剥落坑附近组织见图 9、滚子组织见图10。

由于该轴承尚未使用，故不存在由于运转过程或异常轴向冲击造成的轴承挡边断裂的可能。

 

表1 轴承各零件硬度及组织检测结果

  

型号 硬度/HRC 标准值/HRC 60.0～65.0 2 1～4滚子1 65.0 65.0 65.5标准值/级内圈 62.0 63.0 63.0淬回火组织/级61.0～66.0 3 1～4滚子2 66.0 65.5 65.5 61.0～66.0 3 1～4滚子3 65.5 66.0 66.0 61.0～66.0 3 1～4

4.3 轴承安装过程分析

按JB/T1255-2014标准规定，故障轴承的内圈及滚子端面硬度及心部硬度、淬回火组织均合格，故可排除轴承制造质量不良造成的轴承挡边断裂。

该轴承在安装时采用冷法安装，安装时未使用套筒传递力量，而是用铁锤直接敲击轴承内圈端面，敲击时没有注意轴承端面与轴颈保持垂直位置，采用蛮力敲击，当一侧敲击到无法进入时才对另一侧敲击调整；同时安装过程中由于操作人员技术或其他因素影响，经常出现铜棒或铁锤敲击到保持架的情况。在没有采用套筒安装时，正确的操作方法是将铜棒抵在轴承内圈上，用榔头击打，要在直径方向对称、循环着敲打，不可用力过猛，同时要注意不要让轴承内圈以外的其他位置承受冲击。

  

图7 内套表面组织，500×

  

图8 内套心部组织，500×

  

图9 内套剥落区附近组织，500×

5 事故原因分析与事故模拟

  

图10 滚子组织，500×

针对本次轴承挡边断裂的分析进行故障重现。取一套不同型号的圆锥滚子轴承，安装过程中模拟前文提到的错误安装方式，采用铁锤和铜棒等安装工具，有意识将钢棒抵在保持架上或直接用铁锤敲击保持架，在此类敲击情况下就出现了轴承小挡边断裂的情况，断裂形貌与本次故障轴承小端挡边断裂形貌基本一致，均为断裂位置形貌呈锯齿状，与滚子小端形状基本相同，保持架有不同程度的损伤（见图11、图12）。由于本次试验的轴承保持架板厚较大，故保持架在没有发生明显变形的情况下，挡边就发生断裂。

  

图11 断裂呈“锯齿状”

  

图12 保持架损伤

通过上述故障再现的试验结果，结合本次轴承小端挡边断裂分析后发现，本次轴承失效事故的原因是轴承安装过程中，由于操作不当致使轴承保持架承受到外力异常持续冲击，导致保持架变形同时引导滚子对内圈小挡边造成冲击，当小挡边超出其所能承受的冲击载荷时出现脆性断裂，造成轴承失效。

6 结束语

通过以上分析得知，造成本次圆锥滚子轴承小端挡边断裂失效的原因是：轴承安装过程处理不当，造成轴承保持架受到外力持续冲击，导致保持架变形，同时引导滚子对内圈小挡边造成冲击，最终造成轴承内圈小挡边断裂，轴承失效。

由此可见，轴承安装是轴承使用中的重要一环，如安装过程中未能针对不同轴承采用不能的安装方式和未能采用适宜的辅助安装工具，那么就会容易出现安装故障，为轴承正常运转埋下隐患。

安装建议：

（1）建议用户在安装轴承时，可根据轴承尺寸和使用工况，选择适当的装配方式如冷装或热装。当采用冷装时，应尽量采用安装套筒配合安装，可以有效避免轴承其他位置承受异常冲击，保证轴承安装时端面和轴颈垂直。当现场无法采用套筒安装时，应将铜棒抵在轴承内圈上，用榔头在直径方向对称、循环着敲打，不可用力过猛，同时要注意不要让轴承内圈以外的其他位置承受冲击。

（2）提高安装人员的安装技术，按照正确的轴承安装要求进行操作，防止由于操作失误特别是暴力操作造成轴承的损坏。

1949年以前河南省宗教界的情况及其复杂，全省境内不但大大小小的佛寺、道观星罗棋布，基督教、天主教也分布十分广泛，如天主教堂就有347处，教徒17747人，其中经常望弥撒的堂口110处，教徒7696人。②佛教、道教以及基督教在当地都具有较强的影响力。