1.軸承接觸疲勞失效
接觸疲勞失效系指軸承工作表面受到交變應(yīng)力的作用而產(chǎn)生失效。接觸疲勞剝落發(fā)生在軸承工作表面,往往也伴隨著疲勞裂紋,首先從接觸表面以下最大交變切應(yīng)力處產(chǎn)生,然后擴(kuò)展到表面形成不同的剝落形狀,如點(diǎn)狀為點(diǎn)蝕或麻點(diǎn)剝落,剝落成小片狀的稱淺層剝落。由于剝落面的逐漸擴(kuò)大,而往往向深層擴(kuò)展,形成深層剝落。深層剝落是接觸疲勞失效的疲勞源。
2.軸承磨損失效
磨損失效系指表面之間的相對(duì)滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致其工作表面金屬不斷磨損而產(chǎn)生的失效。持續(xù)的磨損將引起軸承零件逐漸損壞,并最終導(dǎo)致軸承尺寸精度喪失及其它相關(guān)問題。磨損可能影響到形狀變化,配合間隙增大及工作表面形貌變化,可能影響到潤(rùn)滑劑或使其污染達(dá)到一定程度而造成潤(rùn)滑功能完全喪失,因而使軸承喪失旋轉(zhuǎn)精度乃至不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 磨損失效是各類軸承常見的失效模式之一,按磨損形式通常可分為最常見的磨粒磨損和粘著磨損。
磨粒磨損系指軸承工作表面之間擠入外來堅(jiān)硬粒子或硬質(zhì)異物或金屬表面的磨屑且接觸表面相對(duì)移動(dòng)而引起的磨損,常在軸承工作表面造成犁溝狀的擦傷。硬質(zhì)粒子或異物可能來自主機(jī)內(nèi)部或來自主機(jī)系統(tǒng)其它相鄰零件由潤(rùn)滑介質(zhì)送進(jìn)軸承內(nèi)部。 粘著磨損系指由于摩擦表面的顯微凸起或異物使摩擦面受力不均,在潤(rùn)滑條件嚴(yán)重惡化時(shí),因局部摩擦生熱,易造成摩擦面局部變形和摩擦顯微焊合現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)表面金屬可能局部熔化,接觸面上作用力將局部摩擦焊接點(diǎn)從基體上撕裂而增大塑性變形。這種粘著——撕裂——粘著的 循環(huán)過程構(gòu)成了粘著磨損,一般而言,輕微的粘著磨損稱為擦傷,嚴(yán)重的粘著磨損稱為咬合。
3.軸承斷裂失效
軸承斷裂失效主要原因是缺陷與過載兩大因素。當(dāng)外加載荷超過材料強(qiáng)度極限而造成零件斷裂稱為過載斷裂。過載原因主要是主機(jī)突發(fā)故障或安裝不當(dāng)。軸承零件的微裂紋、縮孔、氣泡、大塊外來雜物、過熱組織及局部燒傷等缺陷在沖擊過載或劇烈振動(dòng)時(shí)也會(huì)在缺陷處引起斷裂,稱為缺陷斷裂。應(yīng)當(dāng)指出,軸承在制造過程中,對(duì)原材料的入廠復(fù)驗(yàn)、鍛造和熱處理質(zhì)量控制、加工過程控制中可通過儀器正確分析上述缺陷是否存在,今后仍必須加強(qiáng)控制。但一般來說,通常出現(xiàn)的軸承斷裂失效大多數(shù)為過載失效。
軸承溫度過高的原因有:潤(rùn)滑油質(zhì)量不符合要求或變質(zhì),潤(rùn)滑油粘度過高;機(jī)構(gòu)裝配過緊(間隙不足);軸承裝配過緊;軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng);負(fù)荷過大;軸承保持架或滾動(dòng)體碎裂等。
1)、軸與座孔的圓度以及擋肩的垂直度要按照軸承的相應(yīng)精度來要求。
2)、既要精確計(jì)算旋轉(zhuǎn)套圈配合的過盈量,也要精確計(jì)算固定套圈的合適配合量。旋轉(zhuǎn)套圈灼過盈量在可能范圍內(nèi)也宜取得較小。只要切實(shí)保證工作溫度下的熱膨脹影響,以及最高轉(zhuǎn)速下的離心力影響,才不致造成緊配合表面的蠕動(dòng)或滑動(dòng)。固定套圈根據(jù)工作載荷大小和軸承尺寸,選取極小的間隙配合或過盈配合,過松或過緊都不利于保持原來精確的形狀。
3)、軸承如在高速條件下運(yùn)轉(zhuǎn),而且工作溫度較高,應(yīng)特別注意旋轉(zhuǎn)套圈的配合不可過松,以防止出現(xiàn)偏心振動(dòng),以及固定套圈的配合不可出現(xiàn)間隙,以防止套圈在負(fù)荷下變形并激發(fā)振動(dòng)。
滾動(dòng)軸承在工作中允許有輕微的運(yùn)轉(zhuǎn)響聲,如果響聲過大或有不正常的噪音或撞擊聲,則表明軸承有故障。
滾動(dòng)軸承產(chǎn)生噪音的原因比較復(fù)雜,其一是軸承內(nèi)、外圈配合表面磨損。由于這在種磨損,破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關(guān)系,導(dǎo)致軸線偏離了正確的位置,在軸在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生異響。當(dāng)軸承疲勞時(shí),其表面金屬剝落,也會(huì)使軸承徑向間隙增大產(chǎn)生異響。