滚动轴承的失效形式及预防措施
- 格式:pdf
- 大小:1.23 MB
- 文档页数:3
阐述滚动轴承主要失效形式。
滚动轴承是一种常见的机械元件,被广泛应用于各种机械设备中。
然而,由于长时间的使用或其他原因,滚动轴承会出现各种失效现象。
本文将阐述滚动轴承的主要失效形式。
1. 疲劳失效:滚动轴承长时间运转会受到周期性的载荷,这会导致轴承材料的疲劳破坏。
疲劳失效是滚动轴承最常见的一种失效形式。
在高速旋转或载荷较大的情况下,疲劳失效会更加严重。
2. 磨损失效:滚动轴承在工作时,滚动体与滚道、保持架之间会产生相对滑动,引起摩擦和磨损。
长时间的磨损会导致滚道和滚珠的形状变化,甚至出现凹坑和裂纹,从而影响轴承的正常运转。
3. 腐蚀失效:在潮湿、腐蚀性介质环境下,滚动轴承容易受到腐蚀,导致金属表面产生氧化、锈蚀等现象。
腐蚀会降低轴承的表面质量和硬度,进而影响其承载能力和使用寿命。
4. 偏磨失效:轴承在使用过程中,如果安装不当或者受到外力影响,可能会导致轴承的滚动体和滚道之间产生不均匀的接触压力,从而引起偏磨。
偏磨会导致滚动体表面形成凹坑,加剧磨损和摩擦,最终导致轴承失效。
5. 堵塞失效:滚动轴承在工作过程中,如果进入过多的灰尘、杂质等异物,会导致滚动体和滚道之间的接触变得不平滑,从而增加磨损和摩擦。
严重的堵塞会使轴承卡死,无法正常运转。
6. 热损失效:滚动轴承在高速旋转或载荷较大的情况下,会产生大量热量。
如果无法及时散热,轴承温度会升高,导致润滑油失效,进而影响轴承的润滑和运转。
过高的温度还会引起轴承材料的热膨胀,导致轴承失效。
7. 错位失效:滚动轴承在受到外力或安装不当等原因影响时,可能会出现滚动体和滚道之间的错位现象。
错位会导致滚动体和滚道之间的接触不均匀,增加了磨损和摩擦,最终导致轴承失效。
滚动轴承的主要失效形式包括疲劳失效、磨损失效、腐蚀失效、偏磨失效、堵塞失效、热损失效和错位失效。
了解这些失效形式,可以帮助我们更好地维护和保养滚动轴承,延长其使用寿命,提高机械设备的可靠性和性能。
同时,在设计和选择滚动轴承时,也应考虑其抗疲劳、抗磨损、抗腐蚀等性能,以满足实际工作条件的要求。
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。
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。
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: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。
滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承是一种用于支撑和减少摩擦的常用机械元件。
它们广泛应用于各种机械设备和领域,如汽车、风力发电、机械制造等。
然而,由于工作环境的恶劣条件或长期运行等原因,滚动轴承可能会出现各种故障和失效。
以下是滚动轴承常见的失效形式及其原因分析。
1.疲劳失效:疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式之一、它通常在长时间高速运转或载荷较大的情况下发生。
轴承在不断重复的载荷下产生微小的裂纹,最终导致轴承出现断裂。
这种失效通常与以下原因有关:-动载荷过大:轴承在长时间内承受过大的动载荷,超出了其额定负荷能力。
-轴承安装不当:安装不当会使轴向载荷分布不均匀,导致局部载荷过大。
-润滑不良:缺乏或过多的润滑剂都会导致轴承摩擦增加,使得轴承易于疲劳失效。
2.磨损失效:磨损是轴承常见的失效形式之一、它通常发生在轴承和周围部件之间的摩擦表面上。
常见的磨损形式包括:-磨粒磨损:当粉尘、金属碎屑等进入轴承内部时,会使滚动体、保持架等部件发生磨损。
-粘着磨损:当润滑不良时,摩擦表面出现直接接触,轴承可能会发生粘着磨损。
-磨料磨损:当轴承受污染物质时,如沙尘、水等,会导致轴承表面产生磨料磨损。
3.返现失效:轴承返现是指滚动体和滚道之间的剥离、严重滚道表面损伤或磨擦减小所引起的失效。
返现失效的原因主要有:-轴承清洗不当:清洗过程中使用的溶剂或清洁剂残留在轴承内部,导致润滑性能下降,滚动体容易返现。
-轴承热胀冷缩:当轴承受到温度变化时,轴承和轴承座之间的配合间隙有可能发生变化,导致轴承返现。
-润滑不良:缺乏或过多的润滑剂会导致轴承受到不均匀的载荷分布,容易引起轴承返现。
4.偏磨失效:偏磨是指轴承滚动体在滚道上发生偏磨,导致滚道表面形变或表面破坏。
-不均匀载荷:长期承受不均匀载荷会导致滚动体在滚道上的位置发生偏移,从而引起偏磨失效。
-润滑不良:过多或过少的润滑剂会导致轴承滚动体和滚道之间的摩擦增加,从而引起偏磨。
滚动轴承主要失效形式及其形成原因介绍滚动轴承是机械设备中支撑和保证轴类零件正常运转的重要零件,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,一旦出现失效就会影响机械设备的正常运转。
因此,正确认识和了解滚动轴承的失效形式及形成原因,对于提高轴承使用寿命、提高劳动生产效率和设备使用率以及保证安全生产,都是十分必要的。
滚动轴承在实际生产中,虽然滚动轴承的结构形式各式各样,承受载荷方向不同、大小不一,工作环境和使用条件千差万别,但其失效形式主要有以下几种:①内、外圈或滚动体剥落;②内、外圈或滚动体有压坑:③内、外圈或滚动体磨损;④内、外圈或滚动体裂纹;⑤内、外圈或滚动体点腐蚀;⑥内、外圈或滚动体烧伤;⑦内、外圈或滚动体变色。
现就其主要失效形式及其形成原因做一简单介绍:一、内、外圈或滚动体剥落对于滚动轴承来说零件工作表面承受周期性交变载荷或冲击载荷的作用,由于零件间接触面积很小,因此会产生极高的接触应力。
滚动轴承套圈及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。
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。
通常呈现疲劳扩展特征的海滩状纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面。
二、内、外圈或滚动体有压坑压坑是由于在压力作用下硬质固体物侵入零件表面产生的凹坑的现象。
它属于材料的局部表面塑性变形,其产生的部位主要在零件的工作表面上,形状和大小不一,有一定深度,压坑边缘有轻微凸起,边缘较光滑。
其形成的原因是轴承零件在运转中产生的金属颗粒、密封不良造成轴承外部杂质侵入。
预防压坑的措施主要有:提高零件的加工精度和轴承的清洁度、改善润滑、提高密封质量等。
三、内、外圈或滚动体磨损滚动轴承在工作时滚动体和内外圈相互接触的金属表面相对运动产生摩擦,从而引起金属消耗或产生残余变形,使其表面的形状、尺寸、组织或性能发生改变即产生磨损。
阐述滚动轴承主要失效形式。
滚动轴承是一种常见的机械元件,广泛应用于各种设备和机械系统中。
它们承载着旋转部件的重量和力,并通过滚动方式减少摩擦,使设备运转更加平稳高效。
然而,由于各种因素的影响,滚动轴承也会出现各种失效形式,影响其正常工作。
下面将对滚动轴承的主要失效形式进行阐述。
1. 疲劳失效:疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式之一。
当轴承在长时间的运行中,由于负荷和转速的作用,滚动体和轨道之间会产生周期性的应力和变形,导致轴承材料逐渐疲劳开裂,最终引发轴承失效。
疲劳失效通常表现为滚道和滚珠或滚子表面出现裂纹、剥落或断裂。
2. 磨损失效:磨损失效是指滚动轴承在工作过程中,由于摩擦和磨擦力的作用,导致滚动体和轨道之间的材料逐渐磨损。
磨损失效通常表现为滚道和滚珠或滚子表面出现磨损和磨痕,严重时甚至会导致轴承间隙增大或轴承失效。
3. 过载失效:过载失效是指滚动轴承在工作过程中,承受超过其额定负荷的力或瞬时冲击载荷,导致轴承损坏或失效。
过载失效通常表现为滚道和滚珠或滚子出现塑性变形、断裂或剥落等现象。
4. 腐蚀失效:腐蚀失效是指滚动轴承在特殊环境下,如高温、高湿度、腐蚀性介质等条件下,轴承材料发生化学反应而导致的失效。
腐蚀失效通常表现为滚道和滚珠或滚子表面出现腐蚀、氧化或锈蚀等现象,严重时会导致轴承尺寸变化和失效。
5. 渗透失效:渗透失效是指滚动轴承在工作过程中,由于外界介质、润滑剂或污染物的渗入,导致轴承内部受到污染或润滑不良而引发的失效。
渗透失效通常表现为轴承内部出现异物、污染物或润滑剂失效,从而影响轴承的正常工作。
总结起来,滚动轴承的主要失效形式包括疲劳失效、磨损失效、过载失效、腐蚀失效和渗透失效。
在实际应用中,我们应该根据具体的工作环境和要求,选择适当的轴承材料、润滑方式和维护方法,以延长滚动轴承的使用寿命,提高设备的可靠性和效率。
滚动轴承最主要的失效形式是( )滚动轴承是工业机械中常见的机械元件之一,其主要功能是通过滚动接触来实现机械运动中的转动和传递力矩,常见于各种传动装置、轴承支座和转动配件等。
然而,滚动轴承在长时间的使用过程中,会出现各种不同的失效现象,特别是在高负荷、高速度和恶劣工作环境下,它的失效现象更为严重。
其中,滚动轴承最主要的失效形式是疲劳失效。
滚动轴承的疲劳失效是指在长时间使用过程中,轴承内部因连续的滚动和滑动接触产生的周期性载荷,引起表面起伏、塑性变形、开裂、裂纹扩展,最终导致轴承内部出现裂纹和断裂现象。
按照损伤形式和位置,疲劳失效主要有以下几种类型:1.接触疲劳:滚动轴承由于连续的滚动接触,在接触点处产生表面起伏,导致表面微小的裂纹和疲劳断裂。
接触疲劳会逐渐扩展到深层表面,最终失效。
2.渐进性裂纹:滚动轴承由于长时间的使用和加载,内部出现裂纹,裂纹逐渐扩展至全部截面,导致轴承失效。
这种裂纹一般发生在高应力和高应变率的地方。
3.三格位缺失:滚动轴承中某个滚珠不受力作用或旋转方向相反,导致其他滚珠受到额外的载荷,造成滚珠轨道面损坏、滚珠疲劳、滚体与保持架之间的磨损等,最终导致滚动轴承失效。
4.微观裂纹:滚动轴承内部因质量问题或外部环境的污染等原因形成的微观裂纹,当滚动轴承受到载荷时,裂纹逐渐扩展和深化,直至轴承失效。
为了防止滚动轴承的疲劳失效,需要提高轴承的设计和制造质量、合理选择润滑方式和润滑剂、正确安装、调节和保养等方面入手。
在日常使用中,需要尽量避免高负荷和高转速运行,避免过载和过速,防止轴承超过额定工作状态。
此外,注意轴承的保养和维护,定期检查润滑状态和清除污染物,及时更换轴承和润滑剂,减少轴承磨损和粗糙度。
只有保证了轴承的基础质量和完好性,才能进一步保证机械设备的正常运行和安全性。