王明 WANG Ming

摘要：我国进入社会主义现代化国家后，经济发展、科技进步和工业化水平的提高呈现出一定的发展趋势，这有效地推进了我国的机械改革和产业化创新的进程，特别是大型机械零件的性能优化，这对于我国的机械产业化进程的推进有着重要作用。本文以提高机械轴承座性能为重点，主要分析了不同铸造工艺技术水平对机械设备性能的提高和变化的影响。

Abstract： After China has entered the reform and opening-up of the modern socialist country， the level of economic development， scientific and technological progress and the level of industrialization have shown a certain trend of development， this has effectively promoted the process of China's machinery reform and industrialization innovation， especially the performance optimization of large-scale mechanical parts for China's machinery industrialization process is also very important. Focusing on improving the performance of the mechanical bearing seat， this paper mainly analyzes the influence of different casting technology levels on improving and changing the performance of the mechanical equipment in China.

关键词：铸造工艺;机械轴承座性能;影响探析

Key words： casting process;mechanical bearing seat performance;influence analysis

中图分类号：TG269                 文献标识码：A                    文章编号：1674-957X（2021）22-0087-02

0  引言

轴承座能够固定轴承，支撑着轴承的运行，同时也承受着轴承带来的压力，保证轴承能够正常的扭转和转动，保证机械设备能够正常工作。軸承座是在机器设备运行中起着很大的作用，所以保证轴承座的性能与质量是非常重要的。铸造工艺是生产轴承座的重要一项技术，也是保证的轴承座质量的关键。我国的铸造产量非常高，但相关的铸造技术的改善还有一些不足，本文通过试验研究了铸造技术对轴承座冲击强度和耐磨性的影响，确定了最佳的铸造技术参数。随着时代的进步发展，在新的时代背景与发展需求下，工艺技术人员要具备较强的工作能力，就需要改变技术理念，注重技术方法的创新，并且将其应用到实践中。

1  轴承座结构概述

一个轴承能够选择各种类型的轴承座，由于可以选择不同种类的轴承，所以常常带来不同的轴承座型号。根据轴承和轴承座的不同要求，轴承座的分类也不完全相同，使用时应根据设计认真检查和选择。按照轴承座的形状分类，外侧球面轴承座也称为轴承单元（skf的说法），不带轴承时称为外球面轴承座。外球面轴承座根据轴承系列分成200系列、500系列、300系列、600系。xoo系列。外球面轴承座根据形状分为纵座（p座）、矩形座（f座）、菱形座（fl座）、圆形座（c座）、凸台圆形座（fc座）、凸台矩形座（fs座）、暗孔座（pa座）、吊挂座（fa座）。按体型可以分为一体型和非分离型，一体型（非分离型）带有垂直轴承座、螺丝紧固轴承盒外盖。最初是作为轻型卡车的轴承箱而开发的，但也可以用于以往的纵式轴承套装。非分离型垂直轴承座的刚性比分离型轴承座高，一部分可以承受更重的负荷。外侧球面轴承座也是一体型轴承座。轴承座这个部件的主要作用是对轴承进行有效的支撑和固定，同时它还可以承受并分担从轴承传来的压力，从而保证机械稳定运行，完善设备结构。另外，还有缓和轴承的扭簧和振动的效果，有效地保证设备正常工作。轴承座对设备正常工作起着非常大的作用，以轴承座的品质与性能需要反复确认，这样才能够保证机械正常运作。同时，轴承座质量和轴承座的应用有着很大联系，一旦轴承座质量不符合生产需要，就会影响轴承使用年限与工作效率，所以研究轴承座有着重要意义，为开展后续工作奠定基础。

2  铸造工艺对机械轴承座性能影响的背景分析

众所周知，轴承座是现代机械的重要组成部分，对机械设备的正常运行起着重要的作用。轴承座这个部件具有降低轴承的扭转和振动的效果，能够有效地保证机械设备的正常运转。同时，轴承座的质量与轴承座的应用密切相关。在复杂的环境中，轴承座容易超负荷工作，很有可能发生变形和崩溃等问题。机械轴承座工作强度非常强大，不仅受到上部机械设备的自重和其产生的力的影响，同时在设备运作时，振动、粉层等都会给其带来影响，在恶劣的工作环境下，轴承座容易出现变形、断裂和过载现象，影响到正常生产。另外，轴承座生产比较繁琐，再加上轴承座结构复杂、变形不均匀等特点，因此在铸造过程中在不均匀的热环境下，形态容易发生变化[1]。

另外，轴承座的生产以及使用对轴承有着很大影响，一旦轴承座的性能不符合行业要求，这会对轴承座的耐久性和基本工作效率产生一定影响，更重要的是，在严酷的工作环境中，轴承座容易受到内部及外部因素的影响，负荷过载，导致轴承座变形或损坏。但是，在轴承座的生产、加工和铸造过程中，轴承座也需要根据铸造模具的相关要求选择不同的铸造工艺，另外还要提高技术人员的技术水平，确保铸造模具的精度、尺寸等，保证轴承座性能，避免轴承座受到内外部因素影响。因此，本文研究了轴承座在各种技术参数的影响下的冲击磨损试验，主要研究铸造工艺技术对轴承座性能的影响，找出最佳铸造技术参数，为我国机械行业现代化建设提供发展依据和方向。

3  实验材料与方法研究分析

3.1 试验材料和铸造工艺参数

本文结合科学的铸造工艺方式以及方法，对铸件试样性能进行测试，总结数据，进行数据分析。通过大量实践并结合学者的研究，可以发现轴承座性能会随着浇筑温度的升高与浇筑时间的增加，导致轴承座性能呈现先上升后下降的状态，保证各个时段的检验成果准确。本文的试验材料是ZG35CrMo钢的轴承座，轴承座的大小为2360mm×1640mm×1280mm，厚度52～256mm，化学成分用X射線光谱仪测定，在铸造过程中选择了重力浇注系统。

3.2 铸造工艺参数

铸造工艺技术已经成为加快我国机械制造业发展与创新的核心，在机械制造业发展历程中，需要将铸造工艺技术与生产完美结合，从而对企业以往的制造方式进行革新，以此来加快我国机械制造业的发展。要想提高轴承座性能与品质，需要完善铸造工艺。在实验过程中，选择了重力浇注系统，优化了铸造过程参数。在具体的铸造过程中，选择1460℃、1480℃、1500℃三个区间铸造温度，通过精准控制铸造浇注时间，要保证铸造时间在90秒以内。为了控制好铸造时间，本文还研究了不同铸造时间中，轴承座的特性与性能[2]。

3.3 实验步骤

轴承座铸造完成后，制作标准V型试样与冲击试验片，冲击试验结束后，使用JSM6510电子显微镜（SEM）仔细检查样品，磨损试验采用约50毫米×10毫米的样品，使用MM200型磨损试验机，参数设定为旋转速度400U/min、工作压力100N、磨损时间30min，在室温下进行一般试验。为了确保试验结果的准确性和可能性，必须保持试验过程中研磨剂的一致性，试验磨损完成后，使用JSM-1扫描电镜仔细观察。

3.4 测试方法

轴承座在完成铸造以后，将标准的V陷波样品制作成冲击样品，对冲击样品进行实验，在完成实验后，使用电子显微镜观察样品。磨损试样样品规格50mm×10mm，磨损实验采用MM200型机器来进行实验，MM200型磨损试验机的参数设定为旋转速度400r/min、工作压力控制在100N、磨损时间控制在30min，保证整个实验在室温下进行。在进行实验的过程中，要想保证实验结果的真实与准确，就要保证磨损材料，在实验过后，通过JSM-1型扫描电子显微镜来观察样品。

4  试验结果

4.1 冲击性能

在冲击试验完成以后，轴承座冲击吸收率会随着温度的上升而发生变化，随着温度的上升而增加，在增加到一定程度后出现下降的趋势。浇注温度为1460～1460℃的冲击试验结果表明，冲击吸收能量为69J样品的冲击吸收能量，冲击性能当时是最差的。浇注温度1480℃的冲击试验结果表明，75J样品具有相同的冲击能量吸收能力，其吸收能力要高于原样品，其试验结果表明，浇注温度在1520℃以上，具有同等的冲击能量吸收能力，冲击吸收能力大大提高。浇注温度在1530℃以下，冲击吸收能力为97J，与试验结果所示试验的最大冲击吸收能力相同。浇注温度为1540℃时，冲击试验结果表明，在浇铸温度达到1540℃时，样品的冲击吸收能力为91J。根据冲击试验的结果，为了显示机械式轴承座的最佳冲击性能，将评价温度设定为1530C。通过测量1530℃下机械轴承座的最佳冲击强度，结果发现，铸造时间越长，冲击强度越大，冲击强度越小。在45s铸造循环条件下的冲击试验结果表明，冲击吸收能力达到61J，在流动延时60s的样品的冲击吸收能力为68J。冲击试验结果表明，在浇注时间75s的条件下，冲击吸收能力为79J。浇注时间90s的冲击测试，97J的冲击能量被冲击样品吸收。在注入时间90s时，样品的冲击性能最好，样品的冲击吸收能力随时间逐渐减少。浇注温度1530℃下的样品具有最小且最深的冲击开口，注入1530℃下的样品具有最高的冲击性能[3]。

4.2 耐磨损性能

浇注温度对样品耐磨性的影响随着温度的升高而减小，随着温度的升高而增加。样品的磨损量在浇铸温度1530℃下为14×103mm3、浇注温度1520℃和1540℃下为17×103mm3、18×103mm3，研究了浇注时间对样品磨损的影响，结果表明，随着浇注时间的增加，磨损趋势逐渐减少。在浇注时间90s时，样品磨损量最小，磨损量分别为28×10-3mm3到14×10-3mm3，浇注时间分别为75s和105s，轴承座的冲击性能和磨损性能均在浇注温度为1530℃，浇注时间为90s时达到最佳，从而确定1530℃为轴承座的最佳浇筑温度，时间在90s最为适宜。

5  结论

总之，为了有效促进我国工业化的发展和进步，必须控制和优化相关机械设备的性能，使用多个不同尺寸的轴承座时，零件本身性能很大程度上受使用年限的影响，从而影响到轴承座寿命。本文在已有研究成果之上对铸造工艺进行提升，指出轴承座性能受浇筑时间与浇筑温度的影响，从而帮助相关工作人员对轴承座性能进行深入研究，进行进一步的措施优化与创新。

参考文献：

[1]陈建.浅谈铸造工艺对机械轴承座性能的影响[J].内燃机与配件，2019（08）：100-101.

[2]汪方文.铸造工艺对机械轴承座性能的影响[J].内燃机与配件，2018（19）：132-133.

[3]刘江波，刘晓璇.铸造工艺对机械轴承座性能的影响[J].热加工工艺，2018，47（05）：115-117，120.