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轴承失效浅析

时间:2019-08-28 09:50   作者:速优轴承 点击:
轴承是精密的机械基础件。角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大,轴向承载能力越高。接触角为径 向平面内球和滚道的接触点连线与轴承轴线的垂直线间的角度。高精度和高速轴承通常取15度接触角。在轴向力作用下,接触角会增大。主轴轴承是由实心内圈、外圈、球、以及带有实心窗口保持架的保持架组件构成的单列角接触球轴承。它们不可拆除。这些轴承可以是开口的,也有密封的。由于科技进步的迅速发展,客户对轴承产品质量的要求越来越高。制造厂提供符合标准、满足主机使用性能的高质量的产品固然重要,但正确使用轴承更为重要。笔者在近几年从事摩托车专用轴承的技术工作中,经常碰到这样的问题,即轴承经检测是合格的,但装机后轴承出现卡滞或使用时的早期止转失效。主要表现转动卡滞感、工作面严重剥落,保持架严重磨损乃至扭曲与断裂。经失效结果分析表明,属于轴承本身质量问题并不多,多数是由于安装使用不当所造成。为此,笔者认为有必要就轴承常见的失效模式与机理作些肤浅的综述,以期起到一个抛砖引玉的作用。

一、 轴承的失效机理
1. 接触疲劳失效
  接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生失效。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面,往往也伴随着疲劳裂纹,首先从接触表面以下最大交变切应力处产生,然后扩展到表面形成不同的剥落形状,如点状为点蚀或麻点剥落,剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大,而往往向深层扩展,{TodayHot}形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。
2. 磨损失效
  磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏,并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损可能影响到形状变化,配合间隙增大及工作表面形貌变化,可能影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失,因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。 磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一,按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。
  磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损,常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。硬质粒子或异物可能来自主机内部或来自主机系统其它相邻零件由润滑介质送进轴承内部。 粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均,在润滑条件严重恶化时,因局部摩擦生热,易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象,严重时表面金属可能局部熔化,接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。这种粘着——撕裂——粘着的 循环过程构成了粘着磨损,一般而言,轻微的粘着磨损称为擦伤,严重的粘着磨损称为咬合。
3. 断裂失效
  轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成
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