Розділ 5 технічний стані ремонт буксових вузлівз роликовими підшипниками

У цей час у буксах вагонів застосовуються два варіанти конструкції: буксові вузли із двома циліндричними роликовими підшипниками на гарячій посадці й буксові вузли з підшипниками на втулковій посадці, яких у парку вагонів залишилася дуже невелика кількість, і тому в даному розділі будуть розгляденні питання, що стосуються тільки буксових вузлів з підшипниками на гарячій посадці.

Роликові підшипники працюють в умовах багаторазової змінної контактної напруги стиску, тому метал підшипників повинен мати високу межу опору пластичної деформації, високою контактною витривалістю й зносостійкістю.

Цим вимогам деякою мірою задовольняють високовуглеродісті хромисті сталі ШХ15 і ШХ15СГ (ГОСТ 801-78), сталі електрошлакового переплаву марки ШХ15СГШ, а також сталь регламентованої прогартовуваємості ШХ4 (табл. 5.1).

Деталі підшипників зі сталей ШХ15 і ШХ15СГ піддаються загартуванню й відпустці, у результаті яких через наскрізну прогартовуваємість твердість по всьому перерізі кілець однакова й становить 58...60 HRC, а для роликів 60...64 HRC. Експлуатація підшипників показала, що ці сталі схильні до тендітного руйнування через високу чутливість до концентраторів напруг.

Насамперед, це відбивається в зниженні міцності внутрішніх бортових кілець через наявність значних розтягуюючих напруг у поверхневих шарах після посадки їх на шейки осей і через концентрацію напруг у технологічному виточенні в зоні переходу від доріжки кочення до борта кільця.

Таблиця 5.1

Хімічний склад сталей

Марки сталі	Зміст елементів, % не більше
	вуглецю	марганцю	кремнію	хрому	сірки й фосфору	нікелю	міді
ШХ15	0,95...1,10	0,20...0,40	0,17..0,37	1,30..1,65	0,02...0,027	0,30	0,25
ШХ15СГ	0,95...1,10	0,90...1,20	0,40...0,65	1,30..1,655	0,02...0,027	0,30	0,25
ШХ15СГШ	1,01	1,10	0,52	1,50	0,008...0,0007	0,21	0,20
ШX4	0,95...1,05	015...0,30	0,15...030	0,35...0,50	0,02...0,027	0,30	0,25

З метою поліпшення механічних властивостей цих сталей почали застосовувати електрошлаковий й електровакуумний переплав, при яких у сталях зменшується зміст неметалічних включень, і змінюються їхні властивості. Однак і сталі ШХ15СГШ не вирішують повністю проблеми крихкості стали через наскрізну прогартовуваємість.

Тому з метою подальшого підвищення надійності й довговічності підшипників ухвалене рішення про застосування стали ШХ4 з новим способом термічної обробки, що полягаєу застосуванні методу поверхневого загартування при глибинному індукційному нагріванні стали, що приводить до регламентованої глибини прогартовуваємого перерізу деталі підшипника.

Деталі підшипників зі сталі ШХ4 у результаті такої термообробки одержують сполучення міцного зносостійкого поверхневого шару по всьому периметру поперечного переріза із твердістю 58...62 HRC на глибину 2,5...3 мм і зміцненої, но котра має достатній запас в'язкості серцевиною із твердістю 35...40HRC.