干貨！滾動軸承的失效分析及防治方法
干貨！滾動軸承的失效分析及防治方法
- 2020/12/4 15:06:57
滾動軸承是運轉(zhuǎn)機械不可缺少的基礎(chǔ)部件之一。雖然滾動軸承體積小成本低，可是一旦滾動軸承失效，給運轉(zhuǎn)機械乃至整個生產(chǎn)設(shè)備帶來的損失卻是巨大的。隨著技術(shù)的迅速發(fā)展，企業(yè)對滾動軸承質(zhì)量的要求越來越高。特別是自動化、連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)，對滾動軸承的可靠性的要求十分嚴(yán)苛，因此如何提高滾動軸承的可靠性已經(jīng)成為滾動軸承生產(chǎn)廠家及使用客戶急需解決的主要問題之一。
滾動軸承的可靠性與滾動軸承的失效形式有著密切的關(guān)系，要提高軸承的可靠性，就必須從軸承的失效形式著手，仔細(xì)分析滾動軸承的失效原因，才能找出解決失效的具體措施。
軸承的失效機理
1.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)生的材料疲勞失效。
接觸疲勞失效常見的形式是接觸疲勞剝落。接觸疲勞剝落發(fā)生在軸承工作表面，往往伴隨著疲勞裂紋，首先從接觸表面以下最大交變切應(yīng)力處產(chǎn)生，然后擴展到表面形成不同的剝落形狀，如點狀為點蝕或麻點剝落，剝落成小片狀的稱淺層剝落。由于剝落面的逐漸擴大，會慢慢向深層擴展，形成深層剝落。深層剝落是接觸疲勞失效的疲勞源。
2.磨損失效
磨損失效系指表面之間的相對滑動摩擦導(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問題。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磨粒磨損和粘著磨損。
磨粒磨損是指軸承工作表面之間擠入外來堅硬粒子或硬質(zhì)異物或金屬表面的磨屑且接觸表面相對移動而引起的磨損，常在軸承工作表面造成犁溝狀的擦傷。
粘著磨損是指由于摩擦表面的顯微凸起或異物使摩擦面受力不均，在潤滑條件嚴(yán)重惡化時，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從基體上撕裂而增大塑性變形。
3.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時也會在缺陷處引起斷裂，稱為缺陷斷裂。
應(yīng)當(dāng)指出，軸承在制造過程中，對原材料的入廠復(fù)驗、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。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。
4.腐蝕失效
有些滾動軸承在實際運行當(dāng)中不可避免的接觸到水、水汽以及腐蝕性介質(zhì)，這些物質(zhì)會引起滾動軸承的生銹和腐蝕。另外滾動軸承在運轉(zhuǎn)過程中還會受到微電流和靜電的作用，造成滾動軸承的電流腐蝕。
滾動軸承的生銹和腐蝕會造成套圈、滾動體表面的坑狀銹、梨皮狀銹及滾動體間隔相同的坑狀銹、全面生銹及腐蝕。最終引起滾動軸承的失效。
5.游隙變化失效
滾動軸承在工作中，由于外在或內(nèi)在因素的影響，使得原有配合間隙改變，精度降低，乃至造成“咬死"，稱為游隙變化失效。外界因素如過盈量過大，安裝不到位，溫升引起的膨脹量、瞬時過載等；內(nèi)在因素如殘余奧氏體和殘余應(yīng)力處于不穩(wěn)定狀態(tài)等，均是造成游隙變化失效的主要原因。
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