轴承的失效分析
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对常见轴承失效分析的探讨摘要:轴承是社会生产最为关键的的零部件之一,同时也是最为损伤的零部件之一,所以,对于轴承的失效分析尤为重要,本文结合作者的工作经验主要阐述了轴承的失效分析,仅供参考。
关键词:轴承;失效分析一、轴承在生产中概述轴承是广泛应用于机械设备的零部件,是配套的精密零件,同时也是最易损坏的元件之一。
按轴承工作的摩擦性质来分,可分为滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)。
其中滚动轴承最常见,它一般由内、外两个套圈、一组滚动体和一个保持架组成。
本文结合工程案例主要分析了轴承的失效形式以及其改进的原因。
二、轴承损伤和失效的形式轴承在工作中丧失其规定的功能,导致故障或不能正常工作的现象称为失效。
轴承的失效可分为正常失效和早期失效两种。
按其损伤机理大致可分为:接触疲劳失效、磨损失效、断裂失效、塑性变形失效、腐蚀失效和游隙变化失效等几种基本形式。
1.接触疲劳失效接触疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式,是轴承表面受到交变应力的作用而产生的失效。
滚动轴承在高接触应力作用下,通过多次的应力循环后,在套圈或滚动体工作表面的局部区域产生小片或小块金属剥落,形成麻点或凹坑,从而引起振动,噪声增大,温度升高,磨损加剧,最终导致轴承不能正常工作的现象称为接触疲劳失效。
根据材质、工作条件、润滑条件等因素,接触疲劳失效可分为点蚀与剥落。
点蚀是由于表面出现麻点而失效,通常有非进展性和进展性之分,前者通常不影响轴承的使用,但如果使用一段时间后,由于某种原因,使点蚀不断扩展,进而形成进展性点蚀,表面会出现大面积的微剥落,最后使轴承失效。
剥落是在次表面产生疲劳裂纹,然后扩展至表面,使金属成片状脱落,可分为浅层剥落和硬化层剥落。
2.磨损失效工作过程中,轴承零件之间相对滑动摩擦导致工作表面金属不断损失的现象叫磨损。
持续的磨损会使轴承零件尺寸和形状变化,配合游隙增大,工作表面形貌恶化而丧失旋转精度,由此引起工作温度升高、振动、噪声、摩擦力矩增大等,导致轴承不能正常工作的现象叫磨损失效。
轴承的失效分析一、设计(论文)的原始依据:运用所学的机械设计基础课程的理论,以及有关先修课程的知识完成《轴承失效分析》毕业设计课程。
二、设计内容和要求:1.了解机械设计的过程;2.了解零件失效分析理论和方法;3.培养独立分析问题和解决问题的能力;4.培养撰写论文的能力。
主题:轴承的失效分析目录:摘要 (6)关键词 (6)滚动轴承的基本特点 (7)1.优点 (7)2.缺点 (7)滚动轴承的分类 (7)1.按滚动轴承结构类型分类 (7)2.按滚动轴承尺寸大小分类 (8)滚动轴承类型的选择 (9)1.载荷的大小、方向和性质 (9)2.允许转速 (9)3.刚性 (9)4.调心性能和安装误差 (9)5.安装和拆卸 (9)6.市场性 (10)滚动轴承的代号 (10)1.基本代号 (10)轴承失效分析方法 (10)1.失效实物和背景材料的收集 (10)2.宏观检查 (11)3.微观分析 (12)滚动轴承故障的振动信号分析诊断方法 (12)1.滚动轴承故障的简易诊断法 (12)2.滚动轴承故障的精密诊断法 (13)谢词 (13)参考文献 (13)摘要:将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件,叫滚动轴承(rolling bearing)。
滚动轴承一般由外圈,内圈,滚动体和保持架组成。
其中内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转,外圈作用是与轴承座相配合,起支撑作用,滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间,其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命,保持架能使滚动体均匀分布,防止滚动体脱落,引导滚动体旋转起润滑作用。
在分析轴承失效的过程中,往往会碰到许多错综复杂的现象,各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清,这就需要经过反复实验、论证,以获得足够的证据或反证。
只有运用正确的分析方法、程序、步骤,才能找到引发失效的真正原因。
一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤:失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。
轴承失效的九个阶段
轴承失效通常可以分为以下九个阶段:
1. 起始阶段:在此阶段,轴承可能会出现金属疲劳、表面裂纹、凹坑等初期损伤。
2. 弹性阶段:在此阶段,轴承可能会出现弹性变形,但通常不会对轴承的性能产生明显影响。
3. 塑性阶段:在此阶段,轴承可能会出现塑性变形,轴承内部的金属开始发生塑性变形,可能会导致轴承形状的改变。
4. 疲劳阶段:在此阶段,轴承可能会出现疲劳裂纹,由于长期的应力作用,轴承表面可能会出现微小裂纹,这可能会导致轴承的强度和耐久性下降。
5. 磨损阶段:在此阶段,轴承可能会出现磨损,由于长期摩擦和磨损,轴承表面可能会出现磨损、磨粒等现象。
6. 过热阶段:在此阶段,轴承可能会因为摩擦产生过多的热量,导致轴承温度过高,进而热膨胀、塑性变形。
7. 润滑不良阶段:在此阶段,轴承可能会因为润滑不良而出现干磨、润滑膜破裂等现象,进而导致轴承的运转不稳定。
8. 失效阶段:在此阶段,轴承已经无法正常工作,可能会发生严重
的磨损、断裂、脱层等故障,导致轴承失效。
9. 结束阶段:在此阶段,轴承已经完全失效,无法继续使用,需要进行更换和修复。