轴承失效模式图文讲解

疲劳失效

这种轴承疲劳失效是一个失败的表面形式，主要表现为疲劳裂纹的萌生，扩展和断裂过程，在交替下所产生的负载故障的长期影响的金属。疲劳失效形式主要有表面下疲劳和表面初始疲劳。
 

表面下疲劳主要形式有：疲劳剥落现象、边部偏载、压痕和冲击（如下图所示）

表面初始疲劳：

主要形式有：润滑不当造成磨损的过程（如下图所示）

裂缝的原因在两个方面：

1、从表面上看，这是由于在工作表面的塑性变形和应变硬化表面的接触应力周期性变化所造成的外部载荷的作用，并终于在小裂纹从发展的内表面，在两者之间的表面裂缝的形成，由于工作表面的揳入润滑剂，开放的力量，严厉打击在墙上，迫使裂纹向前推进;

2、从面层，反复的压力下，表面的接触，最初在暴露表面的地方一定深度产生裂纹的裂缝，并沿表面方向的角度，到一定的深度，从在接触面的表面后，和超越表面，并最终形成蚀剥离，留下一个马坑。

从表面上看，还是从面层的裂缝，这两个目标（零件渗碳，淬火和其他表面热处理，后如果有硬度不均匀，组织，和非均匀的内应力和其他不利，则接触应力一般是从产生相反的地下裂缝的影响下，如果零件表面质量差，存在一个缺陷（氧化，脱碳），摩擦或润滑不良，从表面裂纹。

磨损失效

 

磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损可能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按磨损形式通常可分为最常见的研磨磨损和粘性磨损。
 

研磨磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。硬质粒子或异物可能来自主机内部或来自主机系统其它相邻零件由润滑介质送轴承内部。轴承精度误差的相关知识。
 

粘性磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重恶化时，因局部摩擦生热，易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。这种粘着——撕裂——粘性的循环过程构成了粘性磨损，一般而言，轻微的粘性磨损称为擦伤，严重的粘性磨损称为咬合。

一般轴承磨损失效原因主要有以下几种：

1、安装质量不佳：轴承间隙调整不好，转动装置中心调整不好均可造成轴承局部受力不均而磨损。

2、维护不到位，润滑不足。轴承干磨发热。

3、润滑油品质不好或使用条件恶劣等因素致使轴承过早地磨损。

4、轴承选型不合理，非推力轴承当推力轴承使用或小轴承受大物体重量。

5、工作环境恶劣，外界的异物进入轴承造成磨损。

 

腐蚀失效

 

 

电蚀磨损

 

电流通常是轴承应用中无法回避的现实。电流穿过滚动轴承时，具有潜在的破坏性后果。 损伤主要发生在轴承的滚珠或滚子与内外圈滚道的接触面上。

针对这一长期存在的电蚀问题，已经找到了解决办法：免受电流损伤的绝缘轴承 ，即INSOCOAT，其涂层保护轴承免于电流引起的损伤。 通过考察包括润滑在内构成旋转轴承电系统的所有零部件，SKF认为它能将轴承中的电流减低到无害的水平。

塑性变形

导致轴承塑性变形的主要原因有：

1、安装过程产生的塑性变形

轴承安装过程中不能用钢锤等直接敲击,同时轴承的安装力不可以通过滚动体传递,否则会出现塑性变形,破坏轴承。这种损伤主要表现在轴承零部件的形状改变上,因此各个不同工况下的失效痕迹各有不同,需具体情况具体分析。

2、轴承过载

轴承承受过大静载荷时,滚动体或者滚道会发生塑性变形,从前面介绍的负荷轨迹的知识可以推断出,轴承承受了非常大的轴向负荷,导致塑性变形。

3、杂质造成的压痕

如果轴承内部的润滑剂被杂质污染,那么污染颗粒会在滚动体滚道表面造成微小的压痕,从而破坏滚道或者滚动体的表面形貌,产生发热或者噪声。人们曾经错误地认为由于钢的硬度比较大,一些小的污染不会产生影响,事实上那些貌似柔软的小污染杂质依然会在微观上改变滚道表面的光洁度,破坏润滑,造成发热。图15是一个比较好的例子,这其中的污染是一个棉纤维。由于这样的污染和压痕,造成了轴承温度过高而损坏。有一种情况比较特殊,事实上在电机厂更多的是固体污染颗粒的杂质。这些杂质对滚道的破坏痕迹有的可以直接用肉眼辨识,有的则需要借助显微镜才能发现。要减少由于杂质给轴承带来的压痕损坏,就需要格外注意轴承的安装使用过程中的清洁度,保证轴承具有合理的密封保护等。

裂痕
 

 

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