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滚动轴承失效原因分析及防治方法(
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滚动轴承是运转机械不可缺少的基础部件之一。虽然滚动轴承体积小成本低,可是一旦滚动轴承失效,给运转机械乃至整个生产设备带来的损失却是巨大的。

随着技术的迅速发展,企业对滚动轴承质量的要求越来越高。特别是自动化、连续生产的企业,对滚动轴承的可靠性的要求十分严苛,因此如何提高滚动轴承的可靠性已经成为滚动轴承生产厂家及使用客户急需解决的主要问题之一。

滚动轴承的可靠性与滚动轴承的失效形式有着密切的关系,要提高轴承的可靠性,就必须从轴承的失效形式着手,仔细分析滚动轴承的失效原因,才能找出解决失效的具体措施。

一、轴承失效机理 

1.接触疲劳失效

接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生的材料疲劳失效。

接触疲劳失效常见的形式是接触疲劳剥落。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面,往往伴随着疲劳裂纹,首先从接触表面以下最大交变切应力处产生,然后扩展到表面形成不同的剥落形状,如点状为点蚀或麻点剥落,剥落成小片状的称浅层剥落。

由于剥落面的逐渐扩大,会慢慢向深层扩展,形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。

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2.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问题。

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磨粒磨损和粘着磨损。

磨粒磨损是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。

粘着磨损是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。

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3.断裂失效

轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。

当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当

轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂,称为缺陷断裂。

应当指出,轴承在制造过程中,对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在。但一般来说,通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效

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4.腐蚀失效

有些滚动轴承在实际运行当中不可避免的接触到水、水汽以及腐蚀性介质,这些物质会引起滚动轴承的生锈和腐蚀。

另外滚动轴承在运转过程中还会受到微电流和静电的作用,造成滚动轴承的电流腐蚀。

滚动轴承的生锈和腐蚀会造成套圈、滚动体表面的坑状锈、梨皮状锈及滚动体间隔相同的坑状锈、全面生锈及腐蚀,最终引起滚动轴承的失效。

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5.游隙变化失效

滚动轴承在工作中,由于外在或内在因素的影响,使得原有配合间隙改变,精度降低,乃至造成“咬死”,称为游隙变化失效

外界因素如过盈量过大,安装不到位,温升引起的膨胀量、瞬时过载等;内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等,均是造成游隙变化失效的主要原因。

 

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