轴承的失效形式和解决方--电蚀
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滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖2008-11-05 10:55滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
轴承失效原因分析滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
滚动轴承失效的四种形式
滚动轴承的失效主要有以下四种形式:
1、疲劳点蚀:滚动轴承在载荷作用下,滚动体与内、外滚道之间将产生接触应力。
轴承转动时,接触应力是循环变化的,当工作若干时间以后,滚动体或滚道的局部表层金属脱落,使轴承产生振动和噪声而失效。
2、塑性变形:当轴承的转速很低或间歇摆动时,轴承不会发生疲劳点蚀,此时轴承失效是因受过大的载荷(称为静载荷)或冲击载荷,使滚动体或内、外圈滚道上出现大的塑性变形,形成不均匀的凹坑,从而加大轴承的摩擦力矩,振动和噪声增加,运动精度降低。
3、磨料磨损:在轴承组合设计时,轴承处均设有密封装置。
但在多尘条件下的轴承,外界的尘土、杂质仍会侵入到轴承内,使滚动体与滚道表面产生磨粒磨损。
如果润滑不良,滚动轴承内有滑动的摩擦表面,还会产生粘着磨损,轴承转速越高,粘着磨损越严重。
经磨损后,轴承游隙加大,轴承游隙加大,运动精度降低,振动和噪声增加。
4、安装问题:安装不当也可能导致滚动轴承失效。
探讨滚动轴承失效的原因以及维护方法摘要:本文作者结合自己的工作经验,针对滚动轴承失效的原因进行仔细研究分析,最终提出了具体的维护方法,希望能够对同行研究和使用者有所帮助。
关键词:滚动轴承失效原因维护方法关于滚动轴承,其属于机械之中一种普遍使用的标准零部件,通常情况下是由内圈、外圈、滚动体以及保持架共同构成的[1]。
具有效率高、润滑方便、摩擦阻力小以及良好的互换性等优点,在机械工作中发挥着十分重要的作用。
然而,在实际的工作应用之中,因为种种原因,滚动轴承失效的情况时常发生,多次出现机械故障。
一、关于滚动轴承失效的几种形式1.滚动轴承发生疲劳点蚀通常情况下,如果滚动轴承的各种工作条件良好,安装、维护以及润滑均没有问题,那么它在工作的过程中,承载元件可能会因为需要承受脉动循环变应力的作用,而导致各接触表面的金属材料局部剥落,进而产生疲劳点蚀[2]。
而且,当滚动轴承发生疲劳点蚀的时候,在其进行运转的过程之中,往往会产生振动和噪声,并且它的旋转精度也会出现下降,导致机器无法正常工作。
2.滚动轴承发生塑性变形另外,如果滚动轴承的转速很低,而且发生间歇摆动,这样通常是不会产生疲劳点蚀情况。
然而,滚动轴承却可能因为受到太大的静载荷或者是冲击载荷,引发内外圈滚道和滚动体这两者之间的接触处产生局部应力,并且这种局部应力直接超过材料的屈服极限,进而最终导致滚动轴承产生塑性变形。
这样就能够形成不均匀的凹坑,最终使得滚动轴承在工作的过程中发出剧烈的振动以及噪声。
3.滚动轴承发生磨损在滚动轴承高速运转的过程中,可能会因为使用方法不正确,没有进行科学合理的维护,或者是因为密封问题以及润滑不良等问题,最终引起滚动轴承发生磨粒磨损或者是胶合磨损的现象。
二、关于滚动轴承失效的具体原因分析1.因为载荷问题造成滚动轴承失效通常情况下,人们在进行滚动轴承的分类时,往往根据滚动轴承所承受载荷的方向,把其分为三大类:第一类,向心轴承。
它主要是承受径向载荷。
滚动轴承常见失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面。
轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:>>>>1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
>>>>2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
>>>>3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:(1)制造因素a.产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
常见滚动轴承的失效形式及原因分析滚动轴承可以有效地减少轴承各零部件之间的摩擦,从而更加流畅地运转,可以有效帮助提高机械设备的使用性能。
但滚动轴承在长时间使用后有时会出现失效的现象,那么,大家知道常见滚动轴承的失效形式及原因具体都有哪些吗?又该如何处理解决轴承失效呢?小编为大家进行了详细的总结,下面一起来了解一下吧。
一、轴承的正常疲劳失效失效产生原因:轴承在其运转总小时数或总转数超过轴承计算寿命后,所发生的疲劳剥落为正常疲劳失效。
产生正常疲劳失效的原因是滚动表面的金属由于运转时的应力循环数超过材料的疲劳极限,从次表层开始萌生疲劳裂纹,并向表面层开裂而落下金属碎片———剥落。
失效表现特征:疲劳裂纹的萌生在次表层,故看不见,用普通仪器也无法侦听到。
剥落的屑片表面粗糙而不规则,原滚动表面留下疤痕状小坑,称为点蚀。
点蚀一旦出现,即迅速扩展,短时间内即引起全面疲劳剥落,宜及早更换轴承,否则将引起轴承的事故性报废,可能对安装部位甚至对整机带来严重的后果。
失效处理办法:超过计算寿命的疲劳剥落,实际上是不可避免的终必然发生的现象,这时材料的潜力已被充分利用。
如用户在工作寿命方面的要求仍不满足,可在轴承的润滑剂中加添合适的极压添加剂,改用性能更高或尺寸更大的轴承,或选用真空冶炼、多次真空重炼等钢材所制轴承。
二、轴承的正常磨损失效失效产生原因:轴承在其运转总小时数或总转数超过轴承的计算寿命,或超过磨损寿命后的过度磨损,为正常磨损失效。
滚动轴承的运动都伴有微小滑动,所受负荷也总有一定波动,因而润滑可延缓磨损但实际不能避免两界面的固体接触,即不能完全避免磨损。
失效表现特征:滚动表面沿运动方向发生较光滑的磨损条纹,新条纹有较显著的金属光泽。
滚动轴承的正常磨损也有三个阶段,即短期的“跑合”磨损,很长时间的平缓磨损,以及短期的剧烈磨损,终使轴承的精度丧失,或引起振动和噪声而不能继续使用。
失效处理办法:超过额定寿命或磨损寿命的磨损失效,在现有技术水平条件下实际上也是不可避免的。
滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响:产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖2008-11-05 10:55滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
滚动轴承的失效形式及其原因滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
轴承的损伤模式和对应措施
一般,轴承在正常正确的使用条件下滚转的寿命是较长的,如果发生了超预期的损伤时,应该从轴承的选定、使用方法、润滑这几方面来找出问题起因。
这里,在把握了轴承所使用的机械、使用位置、使用条件及所使用轴承周围的结构等,综合观察了轴承发生损伤时的状态和现象,经过深入研究推定出了几种常见的故障模式,以防止同类问题再发生。
具体请见以下几种主要的轴承损伤的故障原因分析及对应措施。
问题起因。
研究推定出了几种常导致的部分内
的锤子敲击、
震动面上涂润滑剂
片状物。
滚动轴承常见的失效形式滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
轴承的主要失效形式和处理方法滚动轴承在使用过程中由于本身质量和外部条件的原因,其承载能力,旋转精度和减摩能性能等会发生变化,当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时,就称为轴承损坏或失效,轴承一旦发生损坏等意外情况时,将会出现其机器、设备停转,功能受到损伤等各种异常现象。
轴承坏了,要先分析出坏的原因,然后再找到解决办法。
因此需要在短期内查处发生的原因,并采取相应措施。
一、轴承的损坏的原因轴承是损耗型的零件,只要一用就肯定会损,只是要积累到一定的程度才表现出来,也就是要到一定的量才坏。
当然,滚动轴承损坏的情况比一般机械零件的损坏要复杂得多,滚动轴承损坏的特点是表现形式多,原因复杂,轴承的损坏除了轴承设计和制造的内在因素外,大部分是由于使用不当,例如:选型不适合、支承设计不合理,安装不当,润滑不良,密封不好等外部因素引起的。
1、发生金属锈蚀。
如果缺少润滑的话,很容易被空气氧化,生锈。
防止轴承的锈蚀,不要用水泡。
轴承是精钢做的,但也怕水。
用手拿取轴承时,要充分洗去手上的汗液,并涂以优质矿物油后再进行操作,在雨季和夏季尤其要注意防锈。
轴承自然锈蚀磨损的具体原因主要有以下几种:①氧化磨损。
其摩擦外表上的微小峰谷互相挤压,使脆性表层逐渐脱落而磨损。
轴承相对运动外表上的微小峰谷与空气中的氧化合成而生成与基体金属接合不牢的脆性氧化物,该氧化物在摩擦中极易脱落,发生的磨损称为氧化磨损。
②摩擦生热磨损。
当轴承在高速重负荷和润滑不良的情况下工作时,外表峰谷处由于摩擦而产生高温、接触点硬度及耐磨性下降,甚至发生粘连、撕裂现象。
这种磨损称为摩擦生热磨损。
③硬粒磨损。
如果轴承作相对运动时。
轴承运动外表组织不匀,存在硬颗粒,或轴承的运动外表间落入沙粒、摩屑、切屑等杂质,轴承在相对运动中,硬粒或杂质会使轴承外表擦伤甚至形成沟槽,这种磨损称为硬粒磨损。
汽车轴承④点蚀磨损。
齿轮、轴承等滚动接触外表,相对过程中周期性地受到很大的接触压力,长时间作用,金属外表发生疲劳现象,使得轴承外表上发生微小裂纹和剥蚀,这种磨损称为点蚀磨损。
滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产烧伤、生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、架电腐蚀、保持损坏等。
一,疲劳剥落用应表面在接触力的反复作疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体劳料由于材疲。
现状剥落下来的象称为疲劳剥落点蚀也是或体从表,下其滚动面金属金属基呈点状片。
后,点蚀扩展将形成疲劳剥落寸但劳起引一种疲现象,形状尺很小疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有: 1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型滚动表面是以表面为起源产生的疲表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下: A、制造因素精度、产品结构设计的影响:产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、 1、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了、材料品质的影响:轴承工作时,零件滚动表面承受周期性交变载荷目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
滚动轴承使用过程中常见故障及原因分析1、滚动轴承的主要失效形式(1)疲劳点蚀:滚动轴承在载荷作用下,滚动体与内、外滚道之间将产生接触应力。
轴承转动时,接触应力是循环变化的,当工作若干时间以后,滚动体或滚道的局部表层金属脱落,使轴承产生振动和噪声而失效。
(2)塑性变形:当轴承的转速很低或间歇摆动时,轴承不会发生疲劳点蚀,此时轴承失效是因受过大的载荷(称为静载荷)或冲击载荷,使滚动体或内、外圈滚道上出现大的塑性变形,形成不均匀的凹坑,从而加大轴承的摩擦力矩,振动和噪声增加,运动精度降低。
(3)磨料磨损、粘着磨损:在轴承组合设计时,轴承处均设有密封装置。
但在多尘条件下的轴承,外界的尘土、杂质仍会侵入到轴承内,使滚动体与滚道表面产生磨粒磨损。
如果润滑不良,滚动轴承内有滑动的摩擦表面,还会产生粘着磨损,轴承转速越高,粘着磨损越严重。
经磨损后,轴承游隙加大,轴承游隙加大,运动精度降低,振动和噪声增加。
2、影响轴承使用寿命的因素1)温度:滚动轴承工作温度和轴承使用寿命的关系,主要体现在轴承额定动负荷的降低。
轴承动负荷是在工作温度低于120℃的情况下确定的轴承负荷能力,工作温度是指轴承外圈测量处的温度。
因此如果工作温度超过120℃,则滚动体与滚道接触处温度将超过轴承元件的回火温度,使轴承元件丧失原有的尺寸稳定性和工作表面硬度。
(2)游隙:滚动轴承的游隙是重要的使用特性,游隙的大小,对轴承的疲劳寿命、振动、噪声、温升和机械运转精度等影响很大,选择轴承,即要决定轴承的结构尺寸,又要选择轴承的游隙。
(3)硬度:滚动轴承元件(内、外套圈及滚动体)的材料硬度一般为HRC58~64,额定动负荷和额定静负荷是在此硬度范围内确定的。
如果轴承元件的实际硬度低于上述范围,则额定动负荷和额定静负荷应降低。
3、轴承的损坏主要有五个原因:①材料疲劳;②润滑不良;③污染;④安装问题;⑤处理不当。
大体上讲,有三分之一的轴承损坏原因是材料疲劳;有三分之一是润滑不良;另外三分之一是污染物进入轴承或安装处理不当。
轴承的主要失效形式1、剥离损伤状态:轴承在承受旋转载荷时,内圈、外圈的滚道或滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。
原因:载荷不当;安装不良(非直线性);力矩载荷;异物进入、进水;润滑不良、润滑剂不合适;轴承游隙不适当;轴承箱精度不好、轴承箱的刚性不均、轴的挠度大;生锈、侵蚀点、擦伤和压痕(表面变形现象)。
措施:检查载荷的大小;改善安装方法、改善密封装置、停机时防锈;使用适当粘度的润滑剂、改善润滑方法;检查轴和轴承箱的精度;检查游隙。
2、剥离损伤状态:呈现出带有轻微磨损的暗面,暗面上由表及里有多条深至5~10μm,的微小裂缝,并在大范围内发生微小脱落(微小剥离)。
原因:润滑剂不合适;异物进入了润滑剂内;润滑剂不良造成表面粗糙;配对滚动零件的表面质量不好。
措施:选择润滑剂;改善密封装置;改善配对滚动零件的表面粗糙度。
3、卡伤损伤状态:卡伤是指由于在滑动面的微小烧伤汇总而产生的表面损伤,表面为滑道面、滚道面圆周方向的线状伤痕。
滚子断面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。
原因:过大载荷、过大预压;润滑不良;异物咬入;内圈外圈的倾斜、轴的挠度;轴、轴承箱的精度。
4、擦伤损伤状态:所谓擦伤,是在滚道面和滚动面上,由随着滚动的打滑和油膜热裂产生的微小烧伤汇总而成的表面损伤。
原因:高速轻载荷;急加减速;润滑剂不适当;水的进入。
措施:改善预压;改善轴承游隙;使用油膜性好的润滑剂;改善润滑防震;改善密封装置。
5、断裂损伤状态:由于对滚道的挡边或滚子角的局部施加冲击或过大载荷,而使其一小部分断裂。
原因:安装时受到了打击;载荷过大;跌落等;使用不良。
措施:改善安装方法(采用热装、使用适当的工具夹);改善载荷条件;轴承安装到位,使挡边受支承。
6、裂纹、裂缝损伤状态:滚道轮或滚动体有事会产生裂纹损伤。
如果继续使用,裂纹将发展为裂缝。
原因:过大过盈量;过大载荷、冲击载荷;剥落有所发展;由于滚道轮或安装构件的接触而产生的发热和微震磨损;蠕变造成的发热;锥轴的锥角不良;轴的圆柱度不良;轴台阶的圆角半径比轴承倒角大而造成与轴承倒角的干扰。
轴承伪压痕与电蚀的区分及对策随着主机用户对轴承质量的重视,近年来针对轴承失效分析也越来越多,平均每年轴承质检中心进行的失效分析和废品分析案例都在100例左右。
在进行的失效分析案例中,较为典型的轴承分析案例包括军工、铁路、风电、变速箱、电机等等。
而在这两年进行的分析案例中,电机轴承占据了较大比重。
电机轴承失效模式多数与其他轴承类似,基本集中在:滚动表面的剥落、套圈的断裂、磨损、润滑失效、烧伤等方面。
但是,电机轴承由于其使用工况的特殊性(例如转动不平衡,存在电流等情况),在失效形式上也存在特殊的案例。
比如滚道表面波纹状凹槽导致的轴承失效就是电机轴承较为典型的失效形式。
在近两年进行的失效分析案例中,滚道表面出现波纹状凹槽造成的电机轴承失效共计7例,其中地铁、机车电机轴承就有6例。
这样的波纹状凹槽通常是电蚀或伪压痕造成的,由于这两者的形貌类似,有时很难区分,必须通过必要的检测手段加以辨识,以找出其失效的真正原因。
一、伪压痕与电蚀的现象在ISO15243标准中,对于伪压痕(也称“伪布氏压痕”)和电蚀是做如下定义的:1.1 伪压痕:零部件周期性振动时,由于弹性接触面的微小运动和(或)回弹,滚动体和滚道接触区将出现伪压痕。
根据振动强度、润滑条件或载荷的不同,腐蚀和磨损会同时产生,在滚道上形成浅的凹陷。
对于静止轴承,凹陷出现在滚动体节距处,并常变成淡红色或发亮。
(形貌见图1)图1 轴承外圈滚道表面伪压痕1.2 电蚀:电蚀是由于电流的通过造成接触表面材料的移失。
电压过大时,当电流通过滚动体和润滑油膜从轴承的一个套圈传递到另一套圈时,由于绝缘不适当或绝缘不良,在接触区内会发生击穿放电。
在套圈和滚动体之间的接触区,电流强度增大,造成在非常短的时间间隔内局部受热,使接触区发生熔化并焊合在一起。
当电流泄漏(电蚀波纹状凹槽)时,表面损伤最初呈现浅环形坑状,一环形坑与另一环形坑位置接近并且尺寸很小。
即使电流强度相对较弱也会发生这种现象,随着时间的推移,环形坑将发展为波纹状凹槽。