軸承失效是軸承在運(yùn)行過(guò)程中常見的一種問(wèn)題,常見的軸承失效形式有:疲勞失效、磨損失效、腐蝕失效、電蝕磨損、塑性變形和裂痕等,今天本公司以圖片形式來(lái)給大家展示軸承失效形式,希望對(duì)大家有所幫助。
這種軸承疲勞失效是一個(gè)失敗的表面形式,主要表現(xiàn)為疲勞裂紋的萌生,擴(kuò)展和斷裂過(guò)程,在交替下所產(chǎn)生的負(fù)載故障的長(zhǎng)期影響的金屬。疲勞失效形式主要有表面下疲勞和表面初始疲勞。
表面下疲勞主要形式有:疲勞剝落現(xiàn)象、邊部偏載、壓痕和沖擊(如下圖所示)
表面初始疲勞:
主要形式有:潤(rùn)滑不當(dāng)造成磨損的過(guò)程(如下圖所示)
裂縫的原因在兩個(gè)方面:
1、從表面上看,這是由于在工作表面的塑性變形和應(yīng)變硬化表面的接觸應(yīng)力周期性變化所造成的外部載荷的作用,并終于在小裂紋從發(fā)展的內(nèi)表面,在兩者之間的表面裂縫的形成,由于工作表面的揳入潤(rùn)滑劑,開放的力量,嚴(yán)厲打擊在墻上,迫使裂紋向前推進(jìn);
2、從面層,反復(fù)的壓力下,表面的接觸,最初在暴露表面的地方一定深度產(chǎn)生裂紋的裂縫,并沿表面方向的角度,到一定的深度,從在接觸面的表面后,和超越表面,并最終形成蝕剝離,留下一個(gè)馬坑。
從表面上看,還是從面層的裂縫,這兩個(gè)目標(biāo)(零件滲碳,淬火和其他表面熱處理,后如果有硬度不均勻,組織,和非均勻的內(nèi)應(yīng)力和其他不利,則接觸應(yīng)力一般是從產(chǎn)生相反的地下裂縫的影響下,如果零件表面質(zhì)量差,存在一個(gè)缺陷(氧化,脫碳),摩擦或潤(rùn)滑不良,從表面裂紋。
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(wèn)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??煞譃樽畛R姷难心ツp和粘性磨損。
研磨磨損系指軸承工作表面之間擠入外來(lái)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(lái)自主機(jī)內(nèi)部或來(lái)自主機(jī)系統(tǒng)其它相鄰零件由潤(rùn)滑介質(zhì)送軸承內(nèi)部。軸承精度誤差的相關(guān)知識(shí)。
粘性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——粘性的循環(huán)過(guò)程構(gòu)成了粘性磨損,一般而言,輕微的粘性磨損稱為擦傷,嚴(yán)重的粘性磨損稱為咬合。
一般軸承磨損失效原因主要有以下幾種:
1、安裝質(zhì)量不佳:軸承間隙調(diào)整不好,轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中心調(diào)整不好均可造成軸承局部受力不均而磨損。
2、維護(hù)不到位,潤(rùn)滑不足。軸承干磨發(fā)熱。
3、潤(rùn)滑油品質(zhì)不好或使用條件惡劣等因素致使軸承過(guò)早地磨損。
4、軸承選型不合理,非推力軸承當(dāng)推力軸承使用或小軸承受大物體重量。
5、工作環(huán)境惡劣,外界的異物進(jìn)入軸承造成磨損。
造成軸承腐蝕的主要原因:
1、在軸承生產(chǎn)的過(guò)程中沒有嚴(yán)格按清洗防銹規(guī)程和油封防銹包裝的要求對(duì)加工過(guò)程中的軸承零件和裝配后的軸承成品進(jìn)行防銹處理。如套圈在周轉(zhuǎn)過(guò)程中周轉(zhuǎn)時(shí)間太長(zhǎng),外圈外圓接觸有腐蝕性的液體或氣體等。
2、在生產(chǎn)中使用的防銹潤(rùn)滑油、清洗煤油等產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到工藝技術(shù)規(guī)定的要求,在使用中需要使用專用的溶劑型碳?xì)淝逑磩┘皾?rùn)滑油替代。
3、由于軸承鋼價(jià)格一降再降,從而造成軸承鋼材質(zhì)逐漸下滑。如鋼材中非金屬雜質(zhì)含量偏高(鋼材中硫含量的升高使材料自身抗銹蝕性能下降),金相組織偏差等?,F(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)所用的軸承鋼來(lái)源較雜,鋼材質(zhì)量更是魚龍混珠,影響了軸承行業(yè)的發(fā)展。
4、環(huán)境條件較差,空氣中有害物含量高,周轉(zhuǎn)場(chǎng)地太小,難以進(jìn)行有效的防銹處理。再加上天氣炎熱,生產(chǎn)工人違反防銹規(guī)程等現(xiàn)象也不乏存在。
5、一些企業(yè)的防銹紙、尼龍紙(袋)和塑料筒等軸承包裝材料不符合滾動(dòng)軸承油封防銹包裝的要求也是造成銹蝕的因素之一。
6、軸承套圈的車削余量和磨削余量偏小,外圓上的氧化皮、脫碳層未能完全去除也是原因之一。
軸承的電蝕是指電流在循環(huán)轉(zhuǎn)重的軸承滾道輪和滾動(dòng)體的接觸部分流動(dòng)時(shí)、通過(guò)薄薄的潤(rùn)滑油膜發(fā)出火花、其表面出現(xiàn)局部的地熔融和凹凸現(xiàn)象。
電流通常是軸承應(yīng)用中無(wú)法回避的現(xiàn)實(shí)。電流穿過(guò)滾動(dòng)軸承時(shí),具有潛在的破壞性后果。 損傷主要發(fā)生在軸承的滾珠或滾子與內(nèi)外圈滾道的接觸面上。
針對(duì)這一長(zhǎng)期存在的電蝕問(wèn)題,已經(jīng)找到了解決辦法:免受電流損傷的絕緣軸承 ,即INSOCOAT,其涂層保護(hù)軸承免于電流引起的損傷。 通過(guò)考察包括潤(rùn)滑在內(nèi)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸承電系統(tǒng)的所有零部件,SKF認(rèn)為它能將軸承中的電流減低到無(wú)害的水平。
軸承的塑性變形包括三類:安裝過(guò)程中產(chǎn)生的塑性變形、軸承過(guò)載、雜質(zhì)造成的壓痕。
導(dǎo)致軸承塑性變形的主要原因有:
1、安裝過(guò)程產(chǎn)生的塑性變形
軸承安裝過(guò)程中不能用鋼錘等直接敲擊同時(shí)軸承的安裝力不可以通過(guò)滾動(dòng)體傳遞否則會(huì)出現(xiàn)塑性變形破壞軸承。這種損傷主要表現(xiàn)在軸承零部件的形狀改變上因此各個(gè)不同工況下的失效痕跡各有不同需具體情況具體分析。
2、軸承過(guò)載
軸承承受過(guò)大靜載荷時(shí)滾動(dòng)體或者滾道會(huì)發(fā)生塑性變形從前面介紹的負(fù)荷軌跡的知識(shí)可以推斷出軸承承受了非常大的軸向負(fù)荷導(dǎo)致塑性變形。
3、雜質(zhì)造成的壓痕
如果軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑劑被雜質(zhì)污染那么污染顆粒會(huì)在滾動(dòng)體滾道表面造成微小的壓痕從而破壞滾道或者滾動(dòng)體的表面形貌產(chǎn)生發(fā)熱或者噪聲。人們?cè)?jīng)錯(cuò)誤地認(rèn)為由于鋼的硬度比較大一些小的污染不會(huì)產(chǎn)生影響事實(shí)上那些貌似柔軟的小污染雜質(zhì)依然會(huì)在微觀上改變滾道表面的光潔度破壞潤(rùn)滑造成發(fā)熱。圖15是一個(gè)比較好的例子這其中的污染是一個(gè)棉纖維。由于這樣的污染和壓痕造成了軸承溫度過(guò)高而損壞。有一種情況比較特殊事實(shí)上在電機(jī)廠更多的是固體污染顆粒的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)對(duì)滾道的破壞痕跡有的可以直接用肉眼辨識(shí)有的則需要借助顯微鏡才能發(fā)現(xiàn)。要減少由于雜質(zhì)給軸承帶來(lái)的壓痕損壞就需要格外注意軸承的安裝使用過(guò)程中的清潔度保證軸承具有合理的密封保護(hù)等。
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