軸承失效是軸承在運行過(guò)程中常見(jiàn)的一種問(wèn)題,常見(jiàn)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,主要表現為疲勞裂紋的萌生,擴展和斷裂過(guò)程,在交替下所產(chǎn)生的負載故障的長(cháng)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:潤滑不當造成磨損的過(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變硬化表面的接觸應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滑劑,開(kāi)放的力量,嚴厲打擊在墻上,迫使裂紋向前推進(jìn);
2、從面層,反復的壓力下,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(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,和非均勻的內應力和其他不利,則接觸應力一般是從產(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),摩擦或潤滑不良,從表面裂紋。
磨損失效系指表面之間的相對滑動(dòng)摩擦導致其工作表面金屬不斷磨損而產(chǎn)生的失效。持續的磨損將引起軸承零件逐漸損壞,并最終導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,可能影響到潤滑劑或使其污染達到一定程度而造成潤滑功能完全喪失,因而使軸承喪失旋轉精度乃至不能正常運轉。磨損失效是各類(lèi)軸承常見(jiàn)的失效模式之一,按磨損形式通??煞譃樽畛R?jiàn)的研磨磨損和粘性磨損。
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(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)自主機內部或來(lái)自主機系統其它相鄰零件由潤滑介質(zhì)送軸承內部。軸承精度誤差的相關(guān)知識。
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,在潤滑條件嚴重惡化時(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象,嚴重時(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(zhù)——撕裂——粘性的循環(huán)過(guò)程構成了粘性磨損,一般而言,輕微的粘性磨損稱(chēng)為擦傷,嚴重的粘性磨損稱(chēng)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:軸承間隙調整不好,轉動(dòng)裝置中心調整不好均可造成軸承局部受力不均而磨損。
2、維護不到位,潤滑不足。軸承干磨發(fā)熱。
3、潤滑油品質(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(méi)有嚴格按清洗防銹規程和油封防銹包裝的要求對加工過(guò)程中的軸承零件和裝配后的軸承成品進(jìn)行防銹處理。如套圈在周轉過(guò)程中周轉時(shí)間太長(cháng),外圈外圓接觸有腐蝕性的液體或氣體等。
2、在生產(chǎn)中使用的防銹潤滑油、清洗煤油等產(chǎn)品的質(zhì)量達不到工藝技術(shù)規定的要求,在使用中需要使用專(zhuān)用的溶劑型碳氫清洗劑及潤滑油替代。
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(yú)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)工人違反防銹規程等現象也不乏存在。
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(chē)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)薄薄的潤滑油膜發(fā)出火花、其表面出現局部的地熔融和凹凸現象。
電流通常是軸承應用中無(wú)法回避的現實(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外圈滾道的接觸面上。
針對這一長(cháng)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,其涂層保護軸承免于電流引起的損傷。 通過(guò)考察包括潤滑在內構成旋轉軸承電系統的所有零部件,SKF認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(lèi):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 )出現塑性變形破壞軸承。這種損傷主要表現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荷軌跡的知識可以推斷出軸承承受了非常大的軸向負荷導致塑性變形。
3、雜質(zhì)造成的壓痕
如果軸承內部的潤滑劑被雜質(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。人們曾經(jīng)錯誤地認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(guān)上改變滾道表面的光潔度破壞潤滑造成發(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)上在電機廠(chǎng)更多的是固體污染顆粒的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)對滾道的破壞痕跡有的可以直接用肉眼辨識有的則需要借助顯微鏡才能發(fā)現。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等。