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電機(jī)軸承也可稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)軸承，是專(zhuān)用在電動(dòng)機(jī)上的軸承，電機(jī)軸承在使用過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)一些故障的發(fā)生，導(dǎo)致軸承損壞，也就是軸承失效無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為了讓大家對(duì)這些情況有更具體的了解，本公司來(lái)分享電機(jī)軸承失效情況實(shí)例，希望能夠幫助大家以后能讓電機(jī)軸承性能體現(xiàn)更好、使用壽命更長(zhǎng)久。
1、故障電機(jī)軸承
圖1為軸承整體形貌，此故障軸承外觀整體完整，未見(jiàn)零件缺失，仍能轉(zhuǎn)動(dòng)。但震感明顯；拆下來(lái)密封件后，可見(jiàn)內(nèi)部油脂已成干粉狀粘附在保持架等外表面上，可見(jiàn)圖2所示。
圖1 軸承整體形貌
圖2 軸承內(nèi)部形貌
剖切軸承外圈，將軸承分解，可見(jiàn)內(nèi)圈滾道存在明顯的偏溝磨損，近半周滾道磨損嚴(yán)重，且偏向打字面，該部位的內(nèi)外徑表面明顯高溫變藍(lán)，觀察非明顯磨損部位的接觸軌跡，仍可見(jiàn)明顯偏向打字面，見(jiàn)圖 3；內(nèi)圈非打字端面有明顯變色微動(dòng)腐蝕接觸痕跡，局部已形成臺(tái)階，見(jiàn)圖 4。
圖3 內(nèi)滾道偏磨形貌
圖4 非打字端面微動(dòng)腐蝕形貌
軸承外圈顏色正常，未見(jiàn)高溫現(xiàn)象，滾道粘附大量油脂垢，清洗后可見(jiàn)滾道形狀基本完整，未見(jiàn)剝落和明顯磨損，靠非打字面溝邊存在明顯卷邊現(xiàn)象，仔細(xì)觀察，滾道接觸軌跡偏向非打字面一側(cè)，見(jiàn)圖 5、圖 6。
圖5 外滾道粘附油脂垢
圖6 外滾道偏磨接觸軌跡
保持架上可見(jiàn)粘附大量油脂垢，靠一側(cè)偏多，外徑引導(dǎo)面有明顯磨損，露出材料基體，兩半保持架鉚合狀態(tài)保持完好，兜孔內(nèi)靠?jī)啥嗣鎮(zhèn)扔忻黠@磨損特征，見(jiàn)圖 7 ～圖 9。軸承非打字端面?zhèn)劝咨鬯姆蚁┟芊馊?nèi)徑處有明顯磨損，見(jiàn)圖10。其它零件未見(jiàn)異常。
圖7 保持架表面油脂垢
圖8 保持架引導(dǎo)面磨損形貌
圖9 保持架兜孔兩側(cè)磨損形貌
圖10 密封圈內(nèi)徑磨損形貌
2、使用壽命滿(mǎn)期的軸承
下面我們拿2套使用壽命期滿(mǎn)的軸承，同樣來(lái)剖切外圈進(jìn)行分解，內(nèi)、外圈滾道、鋼球及保持架引導(dǎo)面和兜孔接觸痕跡均正常，編號(hào)為 2# 的軸承內(nèi)圈非打字端面同樣存在與故障軸承相似的微動(dòng)腐蝕特征，見(jiàn)圖 11、圖 12。
圖11 內(nèi)圈非打字?jǐn)嗝嫱古_(tái)形貌
圖12 2#內(nèi)圈非打字?jǐn)嗝嫖?dòng)腐蝕形貌
經(jīng)過(guò)對(duì)2套軸承的尺寸精度、旋轉(zhuǎn)精度和游隙檢測(cè)后，得知，除2# 軸承內(nèi)溝擺略有超差外，其它檢測(cè)結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，2# 軸承內(nèi)溝擺超差應(yīng)與其基準(zhǔn)端面（非打字面）存在明顯的微動(dòng)腐蝕有關(guān)。
對(duì)故障軸承再次進(jìn)行組織及硬度檢測(cè)后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)套及鋼球心部組織均存在碳化物析出，外套淬回火組織為 3 級(jí)，內(nèi)、外套滾道表面存在一層組織變化層，說(shuō)明軸承套圈滾道及鋼球表面均出現(xiàn)了高溫現(xiàn)象。
3、綜合分析
正常情況下，深溝球軸承工作軌跡應(yīng)居于溝底，但故障軸承內(nèi)、外圈滾道與鋼球接觸痕跡明顯偏向一側(cè)，且內(nèi)圈滾道與外圈滾道均存在明顯對(duì)應(yīng)的偏溝磨損特征，說(shuō)明軸承在工作過(guò)程中承受了較大的軸向力。較大的軸向力使軸承零件工作位置異常，零件接觸表面出現(xiàn)異常摩擦、磨損，產(chǎn)生大量的摩擦熱，使軸承內(nèi)部溫度升高，潤(rùn)滑脂性能變差，如基礎(chǔ)油加速揮發(fā)，潤(rùn)滑脂變干、變硬，潤(rùn)滑性能下降，進(jìn)一步加劇軸承內(nèi)部的摩擦、磨損，游隙變大，軸承逐漸運(yùn)轉(zhuǎn)失穩(wěn)，出現(xiàn)擺動(dòng)，軸承加速失效。
故障軸承內(nèi)圈一側(cè)端面均存在微動(dòng)腐蝕現(xiàn)象，該側(cè)端面應(yīng)是與軸肩配合面，分析認(rèn)為，軸承工作時(shí)軸向力的產(chǎn)生應(yīng)與該現(xiàn)象的產(chǎn)生有關(guān)。從軸承內(nèi)圈一側(cè)滾道存在偏磨特征與另一側(cè)端面存在微動(dòng)腐蝕現(xiàn)象來(lái)判斷，內(nèi)圈承受軸向力的方向應(yīng)是從內(nèi)圈端面無(wú)接觸痕跡一側(cè)（外側(cè)）向有微動(dòng)腐蝕一側(cè)（軸肩側(cè)），見(jiàn)圖 13 軸承安裝部位簡(jiǎn)圖。軸承內(nèi)圈端面與軸肩產(chǎn)生微動(dòng)腐蝕的原因多是軸承與軸肩未能充分靠緊，并受到反復(fù)軸向沖擊力作用的結(jié)果，其作用的結(jié)果可能使軸承內(nèi)圈與軸頸發(fā)生軸向移動(dòng)（向外），此時(shí)若使軸承不產(chǎn)生附加軸向力，需要軸承外徑與軸承座孔的配合有足夠的間隙可軸向自由移動(dòng)，如果軸承外徑與軸承座孔的配合偏緊，則軸承外圈在隨內(nèi)圈（向外）移動(dòng)后就不能自由的回復(fù)，在軸承正常工作時(shí)使軸承內(nèi)圈產(chǎn)生一個(gè)（向內(nèi)）的附加軸向力。軸承非打字端面?zhèn)劝咨鬯姆蚁┟芊馊?nèi)徑處有明顯磨損，進(jìn)一步說(shuō)明軸承軸向力方向是從內(nèi)圈打字端向非打字端。
圖13 軸承安裝部位簡(jiǎn)圖
經(jīng)分析結(jié)果表明，故障軸承失效形式為高溫磨損失效。軸承失效的原因是在工作過(guò)程中承受較大的附加軸向力。
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