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2020-03-18

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原文链接:https://blog.csdn.net/TauCrus/article/details/88801941

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轴承失效的基本形式分为:
一、止转失效:轴承失去工作能力而终止转动,例如:卡死、断裂等;
二、精度失效:轴承因尺寸变化,失去了原设计要求的精度,虽尚能继续转动,但已属非正常运转,例如:磨损、腐蚀等。
轴承失效的影响因素很复杂,而且因各类轴承的工作条件和结构的差异,产生的失效形式和形貌特征也各不相同,按其损伤的机理大致可分为:
 
一、接触疲劳失效:
轴承表面受到循环接触应力的反复作用而产生的失效。轴承零件表面的接触疲劳剥落是一个疲劳裂纹从萌生、扩展到断裂的过程,初始的接触疲劳裂纹首先从接触表面以下最大正交切应力处产生,然后扩展到表面形成麻点状剥落或小片状剥落,前者称为点蚀或麻点剥落,后者被称为浅层剥落。如初始裂纹在硬化层和心部交界处产生,造成硬化层早期剥落,则称为硬化层剥落。

 

二、粘附和磨粒磨损失效:

粘附和磨粒磨损失效是各类轴承表面最常见的失效形式之一。轴承零件之间相对滑动摩擦导致其表面金属不断损失称为滑动磨损。持续的磨损将使零件尺寸及形状产生变化,轴承配合间隙增大,工作表面形貌变坏,从而失去旋转精度,使轴承不能正常工作。滑动磨损可分为磨粒磨损、粘附磨损、腐蚀磨损、微动磨损等,其中最常见的为磨粒磨损和粘附磨损。

磨粒磨损为轴承零件各摩擦面之间由外来硬颗粒和金属磨屑引起摩擦面磨损的现象。它常在轴承表面造成凿削式或梨沟式的擦伤。外来硬颗粒常来自于空气中的尘埃或润滑剂中的杂质。

粘附磨损主要是由于摩擦表面的轮廓摩擦峰使摩擦面受力不均,局部摩擦热使摩擦表面温度升高,造成润滑油膜破裂,严重时表面金属将局部熔化,接触点产生粘着、撕脱、再粘着的循环过程,严重时造成摩擦面的焊合和卡死。

 

三、断裂失效:

轴承断裂的主要原因为过载和缺陷两大因素。

1、过载断裂:由于外加载荷超过轴承零件的强度,造成轴承零件断裂称为过载断裂。过载的原因可能是主机故障,也可能是轴承的结构或安装不合理。

2、缺陷断裂:轴承零件存在微裂纹、缩孔、气泡和大块外来夹杂物等缺陷,在正常条件下,也会引起断裂,称为缺陷断裂。轴承套圈和滚动体在锻造缺陷断裂热处理和磨削过程中由于过热缺陷断裂过烧缺陷断裂局部烧伤和表面裂纹都可能引起轴承的断裂失效,特别是磨削烧伤,磨削时不易发现,有磨削烧伤的套圈一旦承受冲击载荷或振动载荷就可能断裂。轴承零件断裂将会造成突发性事故。

 

四、塑性变形失效:

在较大外力作用时,轴承表面发生局部塑性流动或整体产生较大变形使整套轴承不能正常工作而造成的失效。例如:保持架翘曲、歪斜、兜孔拉长或筐形保持架变形、靠套等都会造成轴承的早期失效。此外,轴承摩擦造成的轴承表面塑性划痕也会引起振动和噪音增大、温度升高、从而加速轴承的早期失效。

 

五、腐蚀和腐蚀磨损失效:

轴承零件表面与环境介质发生化学或电化学反应,造成轴承零件表面损伤和轴承失效称为腐蚀或腐蚀磨损失效。能对轴承零件表面起化学作用的环境介质有大气、潮气、燃料和润滑油的氧化产物(酸类、酮类、乙醇类等)以及氧化产物的蒸汽等。

通常轴承表面腐蚀可以分为电解质腐蚀、有机酸腐蚀、其他介质腐蚀(如润滑油中含有硫化物)和电流腐蚀。

腐蚀在轴承零件金属表面造成氧化膜或腐蚀孔洞,使表面呈现局部或全部变色。硬脆松散的氧化膜和腐蚀反应物在载荷的作用下剥落,轴承表面生成蚀坑或造成工作表面粗糙,进而形成腐蚀磨损或腐蚀疲劳失效。

 

六、游隙变化失效:

轴承在工作过程中,受外界或内在因素变化的影响,改变了原有的配合间隙,使精度降低,甚至造成咬死的现象,称为游隙变化失效。

轴承零件的组织(例如残留奥氏体)和应力如果处于不稳定状态,随着时间的延长其尺寸会发生变化,使轴承散失运转精度。由于轴承零件的尺寸与形状不同,膨胀系数和膨胀量不同,在超常温下工作就会造成轴承工作游隙变化,轴承也会因失去运转精度造成早期失效。