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運動(dòng)稱(chēng)之為微動(dòng)，軸承微動(dòng)通常發(fā)生在發(fā)動(dòng)機傳動(dòng)、熱循環(huán)應力、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。為了大家對軸承微動(dòng)損壞常見(jiàn)形式及其對軸承的危害情況，下面本公司簡(jiǎn)稱(chēng)給大家做出了以下詳細介紹。

1、、軸承微動(dòng)損壞常見(jiàn)形式

實(shí)際上的軸承的微動(dòng)狀態(tài)十分復雜，一般根據簡(jiǎn)化的平面接觸模型，按不同的相對運動(dòng)方向，微動(dòng)可以分為四種基本運動(dòng)模式：切向式運動(dòng)、徑向式運動(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)常出現或以?xún)煞N及兩種以上的微動(dòng)方式復合出現。微動(dòng)對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，在內外軸承內外套圈滾道上留下“偽氏布壓痕”的圓形凹坑狀微動(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)次數的增加而其磨損增幅減緩。

關(guān)節軸承由于在運動(dòng)時(shí)發(fā)生微動(dòng)磨損，從而造成機械手臂的松動(dòng)或定位不準，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(guò)對摩擦副兩接觸面的觀(guān)測，在預應力作用下獲得的材料響應圖中，磨損區與裂紋區的分界線(xiàn)與普通的微動(dòng)磨損相比，幾乎處于同一位置。

圖2預拉伸應力條件下的材料破壞響應圖

在滑移區內磨屑的快速形成阻礙了裂紋的發(fā)展，裂紋區與無(wú)損傷區的分界線(xiàn)明顯向部分滑移區移動(dòng)，裂紋擴展的長(cháng)度和方向與普通的微動(dòng)磨損相同。

在部分滑移區，根據測到的最大切向力(即摩擦力)，并結合光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察得到的實(shí)際接觸面的半徑和粘著(zhù)區的半徑，我們可以根據Mindlin理論計算得到接觸表面拉應力。與GoodmanSmith曲線(xiàn)類(lèi)似，我們以外界預應力作為橫坐標，表面最大拉應力與外界預應力之和作為縱坐標，得到在部分滑移區內預應力下微動(dòng)磨損的應力一破壞分布圖如圖3所示。

圖3微動(dòng)磨損的應力一破壞分布圖

軸承微動(dòng)疲勞由兩接觸表面的相對運動(dòng)是通過(guò)外界交變載荷變形而引起的。微動(dòng)疲勞下的微動(dòng)區域特性與微動(dòng)幅度，接觸壓力等參數相關(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)磨損是由于外界強加造成的，微動(dòng)疲勞是由于試件本身承受交變疲勞力導致變形引起的。

3、消除及預防微動(dòng)對軸承損壞的措施

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(lái)減緩微動(dòng)損傷對軸承造成破壞。

3.1消除微動(dòng)的滑移和混合區

由圖4所示微動(dòng)圖理論，材料磨損和裂紋主要形成區位于微動(dòng)的滑移區和混合區?？梢酝ㄟ^(guò)增加壓力(預緊力)和過(guò)盈程度來(lái)減小微動(dòng)損傷，但法向壓力的增加應以機構所承受的強度為限。但壓力的增加也意味著(zhù)接觸應力加大，在振動(dòng)環(huán)境下局部疲勞應力隨之增大，增大了微動(dòng)裂紋萌生的危險。

圖4微動(dòng)疲勞條件下的微動(dòng)圖

也可從改變機構設計人手，來(lái)減緩微動(dòng)損傷對軸承造成的傷害。結構設計的更改改變接觸區的壓力分布、幾何接觸模式和接觸面的剛度，從而改變了微動(dòng)運行區域，有利于相對運動(dòng)處于部分滑移區。

3.2增加接觸表面強度

可以通過(guò)物理(激光沖擊、離子注入等改變表層微觀(guān)結構的硬化技術(shù))、化學(xué)(滲碳、滲氮等表面硬化方法)、機械(表面噴丸[3、滾壓等增加表面殘余應力的方法)等工藝手段，改變軸承滾動(dòng)體及滾道的組織結構和成分，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)對位于部分滑移區和混合區的微動(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

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，選用合適的潤滑油或潤滑脂。在軸承滾道上增加聚合物薄膜夾層或MoSS涂層J，增強滾道接觸面的潤滑特性，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。在能滿(mǎn)足結構強度的條件下，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展；經(jīng)過(guò)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)行自潤滑，也可達到減緩接觸材料進(jìn)一步損傷的目的。