如何建立軸承失效分析機(jī)制

1、如何建立軸承失效分析機(jī)制根據(jù)我公司軸承損壞的各種形式，為減少軸承質(zhì)量事故的發(fā)生，應(yīng)建立軸承失效分析機(jī)制軸承失效分析的主要任務(wù)根據(jù)大量的背景材料、分析數(shù)據(jù)和失效的形式，綜合分析，找出造成軸承失效的主要影響因素，以便有針對性地提出改進(jìn)措施，提高軸承的服役期。避免軸承發(fā)生突發(fā)性的早期失效。一般情況下軸承失效分析大體可分為:失效實物和背景資料的收集，對失效實物的宏觀檢查和微觀分析等三個步驟。失效實物和背景材料的收集應(yīng)該盡可能地收集到失效實物的各個零件和殘片。盡量多地了解到失效軸承的實際工作條件、使用過程和制造質(zhì)量情況。這對于正確地失效分析是必不可少的。它具體包括以下的內(nèi)容:(1)軸承所服役的機(jī)械設(shè)備的

2、工作狀況、載荷和運轉(zhuǎn)速度、軸承在設(shè)備上的設(shè)計工作條件。(2)軸承失效的情況，只有軸承失效還是其他部分也失效，軸承失效大致屬于什么類型。(3)軸承的安裝運轉(zhuǎn)記錄，運轉(zhuǎn)使用過程中有無不正常操作。(4)軸承工作中所承受的真正負(fù)荷情況如何，是否符合原設(shè)計。(5)軸承工作的實際速度及不同速度出現(xiàn)的頻率。(6)失效時是否有溫度的急劇增加或冒煙、噪音及振動的突然增大。(7)工作環(huán)境中有無腐蝕性介質(zhì)，軸承及其相接觸的軸頸處有無特殊的表面氧化或其他沾污色。(8)軸承的安裝記錄(包括安裝前軸承尺寸精度的復(fù)驗情況)，軸和軸承的間隙、裝配和對中情況，軸承座和機(jī)架剛性如何，安裝是否有異常。(9)軸承運轉(zhuǎn)是否有熱膨脹及動

3、力傳遞變化。(10)軸承的潤滑情況，包括潤滑劑的牌號、成分、顏色、粘度、雜種含量、過濾、更換及供給情況等，并收集其沉淀物以備分析。(11)軸承的選材是否正確，用材質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)或圖紙要求。(12)軸承的制造工藝過程是否正常，表面是否有塑性變化，有沒有表面磨削燒傷。(13)失效軸承的修復(fù)和保養(yǎng)記錄。(14)同批或同類軸承的失效情況。在實際失效分析背景材料收集工作中，全部滿足上述要求是很難的。但收集到的資料愈多，無疑會更有利于正確的分析結(jié)論。宏觀檢查對失效軸承進(jìn)行宏觀檢查(包括尺寸精度測量和表面狀態(tài)檢查分析)，是失效分析最重要的環(huán)節(jié)。通過總體的外觀檢查，可了解軸承失效的概貌和損壞部位的特征，估計

4、造成失效的起因，察看缺陷的大小、形狀、部位、數(shù)量和特征并確定截取的部位做進(jìn)一步的微觀檢查和分析。宏觀檢查的內(nèi)容應(yīng)包括:(1)外形和尺寸精度的變化情況(包括測振分析、動態(tài)函數(shù)分析和滾道不圓度分析)。(2)游隙的變化情況。(3)是否有腐蝕現(xiàn)象，在什么部位，是什么類型的腐蝕，是否與失效直接有關(guān)。(4)是否有破裂。裂紋的形態(tài)和斷口性質(zhì)如何。(5)磨損是什么類型的，對失效有多大作用。(6)軸承各部件工作表面變色的情況和部位以確定其潤滑情況和表面溫度效應(yīng)。(7)對失效特征區(qū)主要觀察有無異常磨損、外來顆粒嵌人、裂紋、擦傷和其它缺陷。(8)冷酸洗法或熱酸洗法檢驗軸承零件原始表面有無軟點、脫碳層和燒傷，特別是表

5、面磨削燒傷。(9)用x射線應(yīng)力測定儀測量軸承工作前后的應(yīng)力變化情況。宏觀檢查的結(jié)果，有時也可基本判斷失效的模式和原因，但要進(jìn)一部確定失效的性質(zhì)，取得更多的證據(jù)，還必須做微觀分析。根據(jù)失效實物和背景資料收集及對失效實物宏觀檢查的具體要求，我公司可根據(jù)實際情況編制可執(zhí)行的表格，對于質(zhì)量事故中軸承失效案例由相關(guān)人員進(jìn)行表格填寫后歸檔，并定期進(jìn)分析統(tǒng)計，以得出相關(guān)的結(jié)論微觀分析失效軸承的微觀分析包括光學(xué)金相分析、電子顯微分析、探針和電子能譜分析等。主要是根據(jù)失效特征區(qū)的微觀組織結(jié)構(gòu)變化和對疲勞源、裂紋源的分析為失效分析提供更充分的判據(jù)或反證，因而是重要的。微觀分析中最常用、最普及的方法是斷口分析、光學(xué)

6、金相分析和硬度檢測。分析的內(nèi)容應(yīng)包括:(1)原材料材質(zhì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。(2)軸承零件的基體組織和熱處理質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。(3)表層組織是否存在脫碳層、托氏體和其它表面加工變質(zhì)層。(4)測量滲碳層等表面強化層和多層金屬各層組織的深度、腐蝕坑或裂紋的形態(tài)與深度，并根據(jù)缺陷的形狀和兩側(cè)組織特征確定裂紋產(chǎn)生的原因及性質(zhì)。(5)根據(jù)晶粒大小、組織變形、局部相變、重結(jié)晶、相聚集等判斷變形程度、溫升情況、材料種類及工藝過程等。(6)測量表面硬度、基體硬度、硬度均勻性及失效特征區(qū)的硬度變化。(7)斷口觀察與分析。掃描電子顯微鏡因具有景深大、放大倍數(shù)高、圖象清晰等優(yōu)點，對斷口的觀察和定性、測量更具優(yōu)

7、越性。(8)電子顯微鏡、探針和電子能譜在疲勞源和裂紋源分析中能測出斷口異物的成分，發(fā)現(xiàn)斷口的性質(zhì)和斷裂的原因。對于微觀分析，分析的項目比較專業(yè)，需要借助專用的分析工具，目前我公司還不完全具備條件軸承失效分析一般方法的三個步驟是一個由表及里逐步深入的分析過程。具體分析時應(yīng)根據(jù)軸承失效的類型和特點，并不是三個步驟中的每一個問題和每一種方法都對應(yīng)使用。這要視具體情況決定取舍，但分析全過程的每一步驟是缺一不可的。而且在整個分析過程中，分析結(jié)果應(yīng)始終與影響軸承失效的內(nèi)、外諸多因素聯(lián)系起來，進(jìn)行綜合思考與判斷。軸承失效的預(yù)測預(yù)防預(yù)測預(yù)防軸承失效的主要途經(jīng)(1) 采用一切可能和有效的手段，盡量提高軸承的壽命和可靠性。包括結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，加工工藝的改革，原材料的精選和精煉，高效率高潔度的潤滑，精細(xì)的裝配和安裝等等。這也是防止軸承早期失效的最根本、最積極主動的途徑。(2)加強軸承產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和監(jiān)督，以確保軸承產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。在軸承投人運轉(zhuǎn)之前，嚴(yán)格的質(zhì)量檢測和監(jiān)督也是預(yù)防軸承早期失效的積極措施。(3)加強對軸承工作狀態(tài)的診斷和預(yù)測，及早發(fā)現(xiàn)異常，采用預(yù)防措施以防止突發(fā)性失效事