Welche Formen von Lagerringbrüchen gibt es?

 

Das häufigste Problem bei Lagerringen ist der Bruch. Der Bruch von Lagerringen kann aus zwei Perspektiven analysiert werden: zum einen der Defektbruch und zum anderen der gebrauchsbedingte Bruch. Letzterer lässt sich hauptsächlich anhand von Rohmaterialproblemen und der Prozessverarbeitung analysieren, während der gebrauchsbedingte Bruch durch Ermüdungsübergänge und andere Gründe verursacht wird.

 

Zunächst können wir uns die Ursachen für Lagerringdefektbrüche ansehen:

1. Werden Fehler wie Rohmaterialeinschlüsse, Lockerheit, Entmischung spröder Elemente oder Karbidflüssigkeitsausscheidungen, Netzbildung, Bänderung sowie ungünstige Homogenität und Entmischung während der Bearbeitung nicht beseitigt oder verbessert, verursachen sie Spannungskonzentrationen, schwächen die Grundfestigkeit der Hülse und werden zur Quelle von Rissen.

 

Lösung: Die Präventivmaßnahme besteht darin, sich an die Hauptlieferkanäle zu halten, nach Möglichkeit Stahl von gleichbleibender und zuverlässiger Qualität zu beziehen, die Lagerkontrolle des eingekauften Stahls zu verstärken und diesen bereits beim Lieferanten zu überprüfen.

 

Zweitens gibt es Risse im Schleifprozess.

 

Lösung: Die Überwachung des Schleifprozesses muss verstärkt werden. Der fertige Lagerring darf keine Schleifspuren oder -risse aufweisen, insbesondere nicht an der Passfläche des Innenrings, wo die Kegelform angepasst werden muss. Bei gebeizten Lagerringen ist eine vollständige Prüfung durchzuführen. Schleifspuren sind zu entfernen. Starke, nicht reparierbare oder nicht fachgerecht reparierte Lagerringe sind auszusortieren. Lagerringe mit Schleifspuren dürfen nicht in den Montageprozess gelangen.

 

3. Unsachgemäße Wärmebehandlung

 

Behandlungsverfahren: Um Defekte wie weiche Stellen an mittelgroßen und großen Lagerringen zu beheben, müssen Zusammensetzung und Eigenschaften des Abschrecköls ermittelt werden. Öle, die die Anforderungen nicht erfüllen, sind frühzeitig durch Schnellabschrecköl zu ersetzen. Dies verbessert die Abschreckwirkung des Abschreckmediums und optimiert die Abschreckbedingungen. Strenger Anlassprozess: Bei Lagerringen mit vielen Brüchen wird nach dem Grobschleifen der Hülse ein zweiter Anlassvorgang durchgeführt. Dieser stabilisiert nicht nur die Struktur und Größe der Hülse weiter, sondern reduziert auch die Schleifspannungen und verbessert die Eigenschaften der Schleifmetallschicht.

 

Lagerringe brechen häufig während des Gebrauchs, und es gibt drei Hauptformen: Ermüdungsbruch, Überlastungsbruch und thermischer Bruch.

 

1. Ermüdungsbruch

 

Unter der Wechsellast und Stoßbelastung überschreitet die Spannung im Lagerring (insbesondere im Außenring) kontinuierlich die Dauerfestigkeit des Materials, was zu Ermüdungsrissen führt. Diese Risse breiten sich schließlich bis zu einem gewissen Grad aus und brechen schließlich bei maximaler Spannung des Bauteils. Dies tritt typischerweise im Lagerbereich des Außenrings auf, da dieser üblicherweise mit Spiel in die Lagergehäusebohrung passt und das Lagergehäuse ein variables, elliptisches Bauteil ist, das unter Wechsellast und Stoßbelastung leicht zu Ermüdungsbrüchen neigt.

 

2. Bruch durch Überlastung

 

Ähnlich wie bei Ermüdungsbrüchen führt eine Überschreitung der Zugfestigkeit des Lagermaterials zu Rissen im Innenring. Ursache hierfür ist meist eine unsachgemäße Montage, beispielsweise eine verkippte Lagermontage. Dies führt zu einer exzentrischen Belastung und schließlich zum Bruch des Lagers durch lokale Überlastung. Auch unsachgemäßes Klopfen während der Montage kann zu Rissen und zum Abfallen des Lagers führen, was ebenfalls als Überlastungsrisse bezeichnet wird. Besonders häufig tritt dies bei Lagern mit Übermaß auf. Zu großes Übermaß führt ebenfalls zu Rissen im Lagerring (hauptsächlich bei der Übermaßpassung des Innenrings von vierreihigen Zylinderlagern). Ist das Übermaß zu groß, erhöht sich die Spannung im Innenring, insbesondere bei Innenringen mit geringer Wandstärke (< 12 mm). Zu großes Übermaß führt oft zu axialen Rissen im Innenring.

 

3. Thermischer Bruch

 

Thermische Brüche entstehen hauptsächlich durch die Gleitreibung zwischen den an der Stirnfläche des Lagerrings anliegenden Teilen. Unter Einwirkung axialer Kräfte erzeugt die Reibung hohe Temperaturen, was zu Verbrennungen und Verfärbungen an der Stirnfläche führt. Reibung und hohe Temperaturen verursachen Risse an der Stirnfläche des Lagerrings. Der Riss verläuft senkrecht zur Reibungsrichtung. Risse an der Stirnfläche haben besonders starke Auswirkungen auf Innenringe mit geringer Querschnittsdicke (Querschnittsdicke < 12 mm), insbesondere auf hochbelastete Hoch- oder Mittelgeschwindigkeits-Walzwerkslager.

 

Bei der Untersuchung des Phänomens des Ringbruchs sollten nicht nur die im Material und im Produktionsprozess entstehenden Defekte berücksichtigt werden, sondern auch die strukturellen Abmessungen der Lagerteile, die Bearbeitungs- und Messmethoden, die Bearbeitungstechnologie, die Lagerbetriebsbedingungen und andere Faktoren untersucht und analysiert werden.

 

1. Lagerkonstruktion und Betriebsbedingungen. Unterschiedliche Konstruktionen eignen sich für unterschiedliche Betriebsbedingungen; die Konstruktion der Lagerteile ist unterschiedlich, und ihre Verarbeitungstechnologie ist nicht einheitlich, was sich auch auf ihre Qualität auswirkt.

 

2. Die Prozessforschung intensivieren, die Verarbeitungstechnologie verbessern, die Verarbeitungsqualität steigern und die Wahrscheinlichkeit von Verarbeitungsfehlern verringern.

 

3. Verbesserung der Methoden zur Prozessüberwachung und Förderung der Verbesserung der Prozessqualität.

 

Wenn die auf den Lagerring wirkende Spannung die Zugfestigkeit des Materials oder die Dauerfestigkeitsgrenze des Materials überschreitet, reißt der Ring, und der Riss breitet sich schließlich bis zu einem gewissen Grad aus, was zu einer vollständigen Trennung eines Teils des Teils führt, was als Rissbildung oder Bruch bezeichnet wird.