滚动轴承主要的失效形式

滚动轴承主要的失效形式

原发布者:向左走92

滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。一，疲劳剥落疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面．轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有：1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下

在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是 滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏

剥落 断裂 压痕 摩擦 啃伤 沾污锈蚀、腐蚀 蠕变 变色 保持架损坏 烧伤 其他(电蚀、毛面、划伤等等)

滚动轴承的失效形式有三种：疲劳点蚀，塑性变形和磨损。计算准则： （1）对于一般转速的轴承，疲劳点蚀为主要失效形式，以疲劳强度为据进行轴承的寿命计算。 （2）对于高速轴承，工作表面的过热也会引起失效，因此除需要进行寿命计算外，还应校验其极限转速。 （3）对于低俗轴承，其失效形式为塑性变形，应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。

滚动轴承常见的失效形式： 1、滚动轴承的磨损失效：磨损时滚动轴承最常见的一种失效形式。在滚动轴承运转中，滚动体和套圈之间均存在滑动，这些滑动会引起零件接触面的磨损。尤其在轴承中侵入金属粉末、氧化物以及其他硬质颗粒时，则形成严重的磨料磨损，使磨损更为加剧。 另外，由于振动和磨料的共同作用，对于处在非旋转状态的滚动轴承，会在套圈上形成与钢球节距相同的凹坑，即为摩擦腐蚀现象。如果轴承与孔座或轴颈配合太松，在运行中引起的相对运动，又会造成轴承座孔或轴颈的磨损。当磨损量较大时，轴承便产生游隙噪声，使振动增大。 2、滚动轴承的疲惫失效：在滚动轴承中，滚动体或套圈滚动表面由于接触载荷的反复作用，表层因反复的弹性变形而致冷作硬化，下层的材料应力与表层出现断层状分布，导致从表面下形成细小裂纹，随着以后的持续载荷运转，裂纹逐步发展到表面，致使材料表面的裂纹相互贯通，直至金属表层产生片状或点坑状剥落。 轴承的这种失效形式成为疲劳失效。其主要原因是疲劳应力造成的，有时是由于润滑不良或强迫安装所引起。随着滚动轴承的继续运转，损坏逐步增大。因为有脱落的碎片被滚压在其余部分滚道上，并给那里造成局部超载荷而进一步使滚动损坏。轴承运转时，一旦发生疲劳剥落，其振动和噪声将急剧增大。 3、滚动轴承的腐蚀失效：轴承零件表面的腐蚀分三种类型。 一是化学腐蚀，当水、酸等进入轴承或者使用含酸的润滑剂，都会产生这种腐蚀。二是电腐蚀，由于轴承表面间有较大电流通过使表面产生点蚀。三是微振腐蚀，为轴承套圈在机座座孔中或轴颈上的微小相对运动而至。结果使套圈表面产生红色或黑色的锈斑。轴承的腐蚀斑则是以后损坏的起点。 4、滚动轴承的塑变失效：压痕主要是由于滚动轴承受载荷后，在滚动体和滚道接触处产生塑性变形。载荷过大时会在滚道表面形成塑性变形凹坑。另外，若装配不当，也会由于过载或撞击造成表面局部凹陷。或者由于装配敲击，而在滚道上造成压痕。 5、滚动轴承的断裂失效：造成轴承零件的破断或裂纹的重要原因是由于运行时载荷过大、转速过高、润滑不良或装配不善而产生过大的热应力，也有的是由于磨削或热处理不当而导致的。 6、滚动轴承的胶合失效：滑动接触的两个表面，当一个表面上的金属粘附到另一个表面上的现象称为胶合。对于滚动轴承，当滚动体在保持架内被卡住或润滑不足、速度过高造成摩擦热过大，使保持架的材料粘附到滚子上而形成胶合。 其胶合状为螺旋形污斑状。还有的是由于安装的初间隙过小，热膨胀引起滚动体与内外圈挤压，致使在轴承的滚动中产生胶合和剥落。 扩展资料： 滚动轴承常见的失效的解决办法： 1、沟道在圆周方向呈对称位置剥落：对称位置剥落表现在内圈为周围环带剥落，而外圈呈周向对称位置剥落(即椭圆的短轴方向)，原因主要是因为外壳孔椭圆过大或两半分离式外壳孔结构，这在摩托车用凸轮轴轴承中表现尤为明显。 当轴承压入椭圆偏大的外壳孔中或两半分离式外壳固紧时，轴承外圈产生椭圆，在短轴方向的游隙明显减少甚至负游隙。 轴承在载荷的作用下，内圈旋转产生周向剥落痕迹，外圈只在短轴方向的对称位置产生剥落痕迹。这是该轴承早期失效的主要原因，经对该轴承失效件检验表明，该轴承外径圆度已从原工艺控制的0.8um变为27um。此值远远大于径向游隙值。 2、滚道的倾斜剥落：在轴承工作面上呈倾斜剥落环带，说明轴承是在倾斜状态下工作的，当倾斜角达到或超过临界状态时易早期形成异常的急剧磨损与剥落。产生的原因主要是因为安装不良，轴有挠度、轴颈与外壳孔精度低等。 采取对策为确保轴承安装质量与提高轴肩、孔肩的轴向跳动精度，或提高润滑油的粘度以获得较厚的润滑油膜。 3、轴承套圈的断裂：套圈断裂失效比较少见，通常是突发性过载造成的。产生原因较为复杂，如轴承的原材料缺陷(气泡缩孔)、锻造缺陷(过烧)、热处理缺陷(过热)、加工缺陷(局部烧伤或表面微裂纹)、主机缺陷(安装不良、润滑贫乏、瞬时过载)等。受过载冲击负荷或剧烈振动均有可能使套圈断裂。 采取的对策是避免过载冲击载荷、选择适当的过盈量、提高安装精度、改善使用条件及加强轴承制造过程中的质量控制。

滚动轴承主要的失效的形式： 1、磨损失效 2、疲劳失效 3、腐蚀失效 4、断裂失效 5、压痕失效 6、胶合失效 滚动轴承磨损是轴使用过程中常见的设备问题，主要是由轴的金属特性造成的：金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原）、抗冲击性能差、抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。 大部分的轴类磨损不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，才会引起察觉，但是到人们发觉时，大部分滚动轴都已磨损，从而造成机器停机。 扩展资料： 滚动轴承按照结构可分为： 1、深沟球轴承 深沟球轴承结构简单，使用方便，是生产批量最大，应用范围最广的一类轴承。它主要用于承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时，具有角接触轴承的功能，可承受较大的轴向载荷。应用于汽车，拖拉机，机床，电机，水泵，农业机械，纺织机械等。 2、滚针轴承 滚针轴承装有细而长的滚子（滚子长度为直径的3~10倍，直径一般不大于5mm），因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用与径向安装尺寸受限制的支承结构。根据使用场合不同，可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件。 此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内.外滚动表面，为保持载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同，轴或外壳孔滚道表面的硬度.加工精度和表面和表面质量应与轴承套圈的滚道相仿。此种轴承仅能承受径向载荷。  例如：万向节轴，液压泵，薄板轧机，凿岩机，机床齿轮箱，汽车以及拖拉机机变速箱等 。 3、角接触轴承 角接触球轴承极限转速较高，可以同时承受经向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向载荷能力由接触角决定，并随接触角增大而增大。多用于：油泵、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械 。 4、调心球轴承 调心球轴承有两列钢球，内圈有两条滚道，外圈滚道为内球面形，具有自动调心的性能。可以自动补偿由于轴的绕曲和壳体变形产生的同轴度误差，适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中。该种轴承主要承受径向载荷，在承受径向载荷的同时 亦可承受少量的轴向载荷，通常不用于承受纯轴向载荷，如承受纯轴向载荷，只有一列钢球受力。主要用在联合收割机等农业机械，鼓风机，造纸机，纺织机械，木工机械，桥式吊车走轮及传动轴上。 5、调心滚子轴承 调心滚子轴承句有两列滚子，主要用于承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。该种轴承径向载荷能力高，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷；调心性能良好，能补偿同轴承误差。 主要用途：造纸机械、减速装置、铁路车辆车轴、轧钢机齿轮箱座、破碎机、各类产业用减速机等等。 6、推力球轴承 推力球轴承是一种分离型轴承，轴圈"座圈可以和保持架"钢球的组件分离。轴圈是与轴相配合的套圈，坐圈是与轴承座孔相配合的套圈，和轴之间有间隙。 推力球轴承只能承受轴向负荷，单向推力球轴承只能承受一个方向的轴向负荷，双向推力球轴承可以承受两个方向的轴向负荷。 推力球承受不能限制轴的径向位移，极限转速很低。单向推力球轴承可以限制轴和壳体的一个方向的轴向位移，双向轴承可以限制两个方向的轴向位移。主要应用于汽车转向机构,机床主轴。 7、推力滚子轴承 推力滚子轴承用于承受轴向载荷为主的轴.经向联合载荷，但经向载荷不得超过轴向载荷的55%。与其它推力滚子轴承相比，此种轴承摩擦因数较低，转速较高，并具有调心能力。29000型轴承的滚子为非对称型球面滚子，能减小棍子和滚道在工作中的相对滑动 并且滚子长.直径大，滚子数量多载荷容量大，通常采用油润滑，个别低速情况可用脂润滑。在设计选型时，应优先选用。 主要应用于水力发电机, 起重机吊钩,等等 。 8、圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边引导，保持架.滚子和引导套圈组成一组合件，可与另一个轴承套圈分离，属于可分离轴承。此种轴承安装，拆卸比较方便，尤其是当要求内.外圈与轴.壳体都是过盈配合时更显示优点。 此类轴承一般只用于承受径向载荷，只有内.外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的定常轴向载荷或较大的间歇轴向载荷。 主要用于大型电机，机床主轴，车轴轴箱，柴油机曲轴以及汽车，托牢记的变箱等  9、圆锥滚子轴承 圆锥滚子轴承主要适用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷，而大锥角圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向载荷为主的径，轴向联合载荷。此种轴承为分离型轴承，其内圈（含圆锥滚子和保持架）和外圈可以分别安装。 在安装和使用过程中可以调整轴承的经向游隙和轴向游隙，也可以预过盈安装用于汽车后桥轮毂，大型机床主轴，大功率减速器，车轴轴承箱，输送装置的滚轮 。 10、带座外球面球轴承 带座外球面球轴承由两面带密封的外球面球轴承和铸造的（或钢板冲压的）轴承座组成。外球面球轴承的内部结构与深沟球轴承相同，但此种轴承的内圈宽于外圈.外圈具有截球形外表面，与轴承座的凹球面相配能自动调心。 通常此种轴承的内孔与轴之间有间隙，用顶丝，偏心套或紧定套将轴承内圈固定在轴上，并随轴一起转动。带座轴承结构紧凑，装卸方便，密封完善，适用于简单支承，常用于采矿.冶金.农业.化工.纺织.印染.输送机械等。 参考资料来源：百度百科-轴承故障诊断 参考资料来源：百度百科-滚动轴承

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