軸承是常見的精密機(jī)械基本零件。由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,客戶對(duì)軸承產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。對(duì)于制造商來說,提供符合標(biāo)準(zhǔn)并滿足設(shè)備性能的高質(zhì)量產(chǎn)品非常重要,但是正確使用軸承更為重要。
軸承的失效形式及原因
1.接觸疲勞失效
接觸疲勞失效是指軸承工作表面在交變應(yīng)力作用下的失效。接觸疲勞剝落發(fā)生在軸承的工作表面上,并經(jīng)常伴有疲勞裂紋。它首先從接觸表面下方的最大交變切應(yīng)力處發(fā)生,然后擴(kuò)展到表面以形成不同的剝落形狀,例如點(diǎn)蝕或麻點(diǎn)剝落。剝成小片稱為淺層剝落。由于剝落表面的逐漸擴(kuò)大,它經(jīng)常膨脹到深層,形成深層剝落。深度剝落是接觸疲勞失效的疲勞根源。
2.磨損失效
磨損失效是指由于表面之間的相對(duì)滑動(dòng)摩擦而導(dǎo)致金屬在工作表面上的連續(xù)磨損所引起的失效。持續(xù)的磨損會(huì)逐漸損壞軸承零件,并最終導(dǎo)致軸承尺寸精度的下降和其他相關(guān)問題。磨損可能會(huì)影響形狀變化,配合間隙增大及工作表面變化,從而可能影響潤滑劑或使其受到一定程度的污染,從而導(dǎo)致潤滑功能完全喪失,導(dǎo)致軸承喪失旋轉(zhuǎn)精度,不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。磨損失效是各種類型軸承的常見失效模式之一。根據(jù)磨損形式,通??梢苑譃樽畛R姷哪チDp和粘著磨損。
磨粒磨損是指軸承工作表面之間的異物,硬顆?;蛴伯愇锘蚪饘俦砻婺p碎屑以及接觸表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的磨損。它經(jīng)常在軸承的工作表面上引起溝狀的擦傷。硬顆粒或異物可能來自主機(jī)內(nèi)部或主機(jī)系統(tǒng)其他相鄰部分,并被潤滑介質(zhì)送入軸承內(nèi)部。粘著磨損是指由于摩擦表面上的微小突起或異物而導(dǎo)致的在摩擦表面上的不均勻力,當(dāng)潤滑條件嚴(yán)重惡化時(shí),局部摩擦?xí)a(chǎn)生熱量,這很容易引起摩擦表面的局部變形和摩擦顯微焊合。此時(shí),表面金屬可能會(huì)部分熔化,并且接觸表面上的力會(huì)從基板上撕下局部摩擦焊接接頭,并增加塑性變形。粘著-撕裂-粘著循環(huán)過程構(gòu)成粘著磨損。一般而言,輕微的粘著磨損稱為擦傷,而嚴(yán)重的粘合劑磨損稱為咬合。
3.斷裂失效
軸承斷裂失效的主要原因是缺陷和過載。當(dāng)外部載荷超過材料的強(qiáng)度極限并且零件斷裂時(shí),稱為過載斷裂。過載的主要原因是主機(jī)的突然故障或不正確的安裝。當(dāng)沖擊過載或劇烈振動(dòng)時(shí),諸如微裂紋,縮孔,氣泡,大的異物,過熱的組織以及軸承零件的局部燒傷等缺陷也會(huì)在缺陷處引起斷裂,這稱為缺陷斷裂。應(yīng)該指出的是,在軸承的制造過程中,原材料的重新檢查,鍛造和熱處理的質(zhì)量控制以及加工過程的控制可以用來正確地分析上述現(xiàn)象的存在。儀器中提到的缺陷,將來必須加強(qiáng)控制。但是一般來講,大多數(shù)常見的軸承斷裂故障都是過載故障。
4.游隙變化失效
當(dāng)軸承工作時(shí),由于外部或內(nèi)部因素的影響,原來的配合間隙改變了,精度降低了,甚至“咬死”被稱為游隙變化失效。間隙變化失敗的主要原因是外部因素,例如過度干擾,安裝不當(dāng),溫度升高引起的膨脹,瞬時(shí)過載等,以及內(nèi)部因素,例如在不穩(wěn)定狀態(tài)下殘留的奧氏體和殘余應(yīng)力。
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