13092187002
18662083226
18662083226
軸承微動(dòng)指的是將兩個(gè)接觸表面發(fā)生的極小幅度的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱之為微動(dòng)，軸承微動(dòng)通常發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、熱循環(huán)應(yīng)力、疲勞載荷、電磁振動(dòng)等工作情況下，軸承微動(dòng)會(huì)造成接觸表面摩擦磨損，引起零件咬合松動(dòng)，功率損失，噪聲增加等，也會(huì)造成加速疲勞裂紋的可能性，從而降低零件的疲勞壽命。為了大家對(duì)軸承微動(dòng)損壞常見形式及其對(duì)軸承的危害情況，下面本公司簡(jiǎn)稱給大家做出了以下詳細(xì)介紹。
1、、軸承微動(dòng)損壞常見形式
實(shí)際上的軸承的微動(dòng)狀態(tài)十分復(fù)雜，一般根據(jù)簡(jiǎn)化的平面接觸模型，按不同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，微動(dòng)可以分為四種基本運(yùn)動(dòng)模式：切向式運(yùn)動(dòng)、徑向式運(yùn)動(dòng)、滾動(dòng)式微動(dòng)、扭動(dòng)式微動(dòng)。
圖1四種基本的微動(dòng)模式圖
在實(shí)際中，后三種微動(dòng)經(jīng)常出現(xiàn)或以兩種及兩種以上的微動(dòng)方式復(fù)合出現(xiàn)。微動(dòng)對(duì)軸承造成的損害主要有三種方式：軸承微動(dòng)磨損、軸承微動(dòng)疲勞、軸承微動(dòng)腐蝕。
其中軸承微動(dòng)磨損是由于外界振動(dòng)引起接觸表面的相對(duì)位移，接觸件承受了大量的局部接觸載荷，從而造成軸承中鋼球和滾道部位的磨損；軸承微動(dòng)疲勞是指軸承承受了疲勞交變應(yīng)力而引起的微動(dòng)，造成了軸承接觸面的損傷。軸承微動(dòng)腐蝕是指軸承在雨水、腐蝕性氣體等環(huán)境中使用，在腐蝕性介質(zhì)的作用下造成軸承接觸面的損害。
角接觸球軸承在承受法向交變載荷后，在內(nèi)外軸承內(nèi)外套圈滾道上留下“偽氏布?jí)汉邸钡膱A形凹坑狀微動(dòng)損傷。外圈上的微動(dòng)磨損隨載荷增大而減緩，隨擺角增大而加重，隨循環(huán)次數(shù)的增加而其磨損增幅減緩。
關(guān)節(jié)軸承由于在運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生微動(dòng)磨損，從而造成機(jī)械手臂的松動(dòng)或定位不準(zhǔn)，從而降低了產(chǎn)品的質(zhì)量及使用壽命。
2、軸承微動(dòng)磨損及微動(dòng)疲勞的破壞分布圖
軸承微動(dòng)磨損及微動(dòng)疲勞是微動(dòng)損害的兩種最主要形式。通過對(duì)摩擦副兩接觸面的觀測(cè)，在預(yù)應(yīng)力作用下獲得的材料響應(yīng)圖中，磨損區(qū)與裂紋區(qū)的分界線與普通的微動(dòng)磨損相比，幾乎處于同一位置。
圖2預(yù)拉伸應(yīng)力條件下的材料破壞響應(yīng)圖
在滑移區(qū)內(nèi)磨屑的快速形成阻礙了裂紋的發(fā)展，裂紋區(qū)與無損傷區(qū)的分界線明顯向部分滑移區(qū)移動(dòng)，裂紋擴(kuò)展的長(zhǎng)度和方向與普通的微動(dòng)磨損相同。
在部分滑移區(qū)，根據(jù)測(cè)到的最大切向力(即摩擦力)，并結(jié)合光學(xué)顯微鏡下觀察得到的實(shí)際接觸面的半徑和粘著區(qū)的半徑，我們可以根據(jù)Mindlin理論計(jì)算得到接觸表面拉應(yīng)力。與GoodmanSmith曲線類似，我們以外界預(yù)應(yīng)力作為橫坐標(biāo)，表面最大拉應(yīng)力與外界預(yù)應(yīng)力之和作為縱坐標(biāo)，得到在部分滑移區(qū)內(nèi)預(yù)應(yīng)力下微動(dòng)磨損的應(yīng)力一破壞分布圖如圖3所示。
圖3微動(dòng)磨損的應(yīng)力一破壞分布圖
軸承微動(dòng)疲勞由兩接觸表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是通過外界交變載荷變形而引起的。微動(dòng)疲勞下的微動(dòng)區(qū)域特性與微動(dòng)幅度，接觸壓力等參數(shù)相關(guān)。
軸承微動(dòng)磨損和微動(dòng)疲勞都是由于微動(dòng)造成的，微動(dòng)磨損是由于外界強(qiáng)加造成的，微動(dòng)疲勞是由于試件本身承受交變疲勞力導(dǎo)致變形引起的。
3、消除及預(yù)防微動(dòng)對(duì)軸承損壞的措施
防止微動(dòng)疲勞破壞最簡(jiǎn)單方法是消除振動(dòng)源，但在工業(yè)生產(chǎn)中，振動(dòng)源通常是不可避免的。因此只能采取措施減緩微動(dòng)破壞，通?？梢詮娜齻€(gè)方面人手來減緩微動(dòng)損傷對(duì)軸承造成破壞。
3.1消除微動(dòng)的滑移和混合區(qū)
由圖4所示微動(dòng)圖理論，材料磨損和裂紋主要形成區(qū)位于微動(dòng)的滑移區(qū)和混合區(qū)?？梢酝ㄟ^增加壓力(預(yù)緊力)和過盈程度來減小微動(dòng)損傷，但法向壓力的增加應(yīng)以機(jī)構(gòu)所承受的強(qiáng)度為限。但壓力的增加也意味著接觸應(yīng)力加大，在振動(dòng)環(huán)境下局部疲勞應(yīng)力隨之增大，增大了微動(dòng)裂紋萌生的危險(xiǎn)。
圖4微動(dòng)疲勞條件下的微動(dòng)圖
也可從改變機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)人手，來減緩微動(dòng)損傷對(duì)軸承造成的傷害。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更改改變接觸區(qū)的壓力分布、幾何接觸模式和接觸面的剛度，從而改變了微動(dòng)運(yùn)行區(qū)域，有利于相對(duì)運(yùn)動(dòng)處于部分滑移區(qū)。
3.2增加接觸表面強(qiáng)度
可以通過物理(激光沖擊、離子注入等改變表層微觀結(jié)構(gòu)的硬化技術(shù))、化學(xué)(滲碳、滲氮等表面硬化方法)、機(jī)械(表面噴丸[3、滾壓等增加表面殘余應(yīng)力的方法)等工藝手段，改變軸承滾動(dòng)體及滾道的組織結(jié)構(gòu)和成分，從而提高軸承滾動(dòng)部位的耐磨和抗疲勞性能。表面改性技術(shù)對(duì)位于部分滑移區(qū)和混合區(qū)的微動(dòng)是非常有效的，極大地提高了抗微動(dòng)疲勞裂紋的能力。
3.3降低摩擦系數(shù)
減緩軸承微動(dòng)損傷的另一個(gè)有效手段是降低摩擦系數(shù)，選用合適的潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。在軸承滾道上增加聚合物薄膜夾層或MoSS涂層J，增強(qiáng)滾道接觸面的潤(rùn)滑特性，從而提高接觸表面耐久性。同時(shí)選擇合適的保持架材料，也可以很好的降低摩擦系數(shù)。在能滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下，選擇柔性較好、變形量大的材料能有效吸收相對(duì)滑動(dòng)，從而產(chǎn)生減輕表面破壞的作用；選擇硬度大、疲勞強(qiáng)度高的母體材料能有效地減輕微動(dòng)的磨損及抑制裂紋的萌生和擴(kuò)展；經(jīng)過材料的合理選配，利用微動(dòng)初期產(chǎn)生的少量第三體進(jìn)行自潤(rùn)滑，也可達(dá)到減緩接觸材料進(jìn)一步損傷的目的。
"
