軸承損壞的原因

滾動軸承失效分析

斯凱孚（中國）有限公司工程技術(shù)中心軸承失效分析概論滾動軸承負(fù)荷痕跡

失效模式分類1概論概論-軸承的生命周期跑合,穩(wěn)定運行,失效階段.軸承在適當(dāng)時候的停機軸承失效分析的目的當(dāng)軸承失效時，我們希望了解失效產(chǎn)生的根本原因。以排除這種影響，避免問題的重復(fù)出現(xiàn)。

引起的軸承提前失效16%軸承失效模式-安裝不當(dāng)引起的軸承提前失效36%軸承失效模式-潤滑不良引起14%軸承失效模式-污染引起的軸承提前失效34%軸承失效模式-疲勞失效分析需要收集的信息需要收集的信息包括:

RCFA完整的軸承型號機器的型號使用的安裝方法旋轉(zhuǎn)速度負(fù)荷軸承工作溫度環(huán)境溫度和濕度環(huán)境的污染水平工作制(24小時/天,7天/周)使用的潤滑劑及型號潤滑規(guī)范(方法,周期,量…)服務(wù)壽命(計算,實際,平均失效時間)由于失效產(chǎn)生的損失(生產(chǎn)損失,零件,工時…)2軸承負(fù)荷軌跡負(fù)荷軌跡模式標(biāo)準(zhǔn)徑向負(fù)荷外圈靜止內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷恒定紅色區(qū)域:負(fù)荷區(qū)軌跡模式

實例1外圈靜止；內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)；負(fù)荷方向恒定（實例）外圈旋轉(zhuǎn)；內(nèi)圈靜止；負(fù)荷方向恒定軌跡模式

實例2軌跡模式

實例3外圈旋轉(zhuǎn)或內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)；軸向負(fù)荷軌跡模式

實例4外圈靜止；內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)；徑向與軸向復(fù)合負(fù)荷作用軌跡模式

實例5外圈靜止；內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)；殼體傾斜；軌跡模式

實例6外圈靜止；內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)；殼體橢圓；軌跡模式

實例7外圈靜止，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)；過大預(yù)負(fù)荷3軸承失效模式分類失效模式分類-ISO3.腐蝕1.疲勞2.磨損6.斷裂和開裂4.電腐蝕1.1.表面下的疲勞3.2.1.微動腐蝕1.2.表面疲勞2.1.磨粒磨損2.2.粘著磨損3.1.銹蝕3.2.摩擦腐蝕4.1.過電壓4.2.漏電流6.1.過載斷裂6.2.疲勞斷裂6.3.熱漲裂3.2.2.偽布氏壓痕5.塑性變形5.1.過載5.2.碎屑壓痕5.3.誤操作壓痕疲勞-表面下疲勞3.腐蝕1.疲勞2.磨損6.斷裂和開裂5.塑性變形4.電流腐蝕1.1.表面下疲勞1.2.表面疲勞重復(fù)的應(yīng)力變化材料結(jié)構(gòu)的變化表面下的微裂紋裂紋傳播成片,散裂和剝離疲勞-表面下的疲勞10mill.revs.63mill.revs.630mill.revs.疲勞-表面下疲勞疲勞-表面下的疲勞疲勞-表面下的疲勞疲勞-表面疲勞3.腐蝕1.疲勞2.磨損6.斷裂5.塑性變形4.電腐蝕1.1.表面下疲勞1.2.表面疲勞表面損傷潤滑不良滑動拋光微裂紋微剝落疲勞-表面疲勞

疲勞-表面疲勞的發(fā)展疲勞-表面疲勞疲勞-表面疲勞疲勞-表面疲勞疲勞-表面疲勞疲勞-表面疲勞軸承失效模式-磨損

3.腐蝕

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂和開裂

5.塑性變形

4.電腐蝕

2.2.粘著磨損

2.1.磨粒磨損材料的逐漸消損潤滑不良雜質(zhì)侵入表面不良加速磨損磨損-磨粒磨損在低速重載過薄油膜時，產(chǎn)生鏡面狀效應(yīng)材料的剝離真正磨損的發(fā)生，多數(shù)是由于不充分的潤滑或是由于雜質(zhì)的進入，導(dǎo)致表面精度破壞。磨損-磨粒磨損磨損－粘著磨損

3.腐蝕

2.磨損

1.疲勞6.斷裂和開裂

5.塑性變形

4.電腐蝕

2.1.磨料磨損

2.2.粘著磨損

加速度

拖尾/打滑/拉毛

材料轉(zhuǎn)移/摩擦發(fā)熱

溫度/再硬化引起的應(yīng)力集中并出現(xiàn)裂紋或脫落現(xiàn)象

輕負(fù)荷磨損-粘著磨損(拖尾效應(yīng))材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面

拖尾效應(yīng)發(fā)生在滾動體以高加速度重新進入負(fù)荷區(qū)時。當(dāng)負(fù)荷過低時拖尾效應(yīng)也能發(fā)生在滾動體和滾道表面。磨損-粘著磨損失效模式分類-腐蝕

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂和開裂

5.塑性變形

4.電腐蝕

3.1.銹蝕

3.腐蝕

3.2.摩擦腐蝕

氧化/生銹

化學(xué)反應(yīng)

點狀腐蝕/片狀腐蝕

浸蝕(油水混合物)腐蝕-銹蝕腐蝕-銹蝕

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂和開裂

5.塑性變形

4.電腐蝕

3.腐蝕

3.1.潮濕腐蝕

3.2.2.偽布什壓痕3.2.摩擦腐蝕3.2.1.微動腐蝕

兩個配合面的微運動

氧化

粉末狀銹蝕/材料消失

出現(xiàn)在受載配合面失效模式分類-腐蝕-摩擦腐蝕腐蝕-摩擦腐蝕-微動腐蝕微動腐蝕多發(fā)生在軸承套圈和軸或殼體之間出現(xiàn)相對運動。(一般時由于配合過松或其它錯誤而致）腐蝕-摩擦腐蝕-微動腐蝕

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂

5.塑性變形

4.電腐蝕

3.腐蝕

3.1.潮濕腐蝕3.2.1.微動腐蝕

3.2.摩擦腐蝕

3.2.2.偽布什壓痕

滾動體/滾道

微運動/彈性變形

振動

腐蝕/磨損,發(fā)亮或發(fā)紅痕跡

當(dāng)靜止時:等滾動體間隔

當(dāng)旋轉(zhuǎn)時:平行的凹槽失效模式分類-腐蝕-摩擦腐蝕-偽布氏壓痕腐蝕-摩擦腐蝕-偽布氏壓痕腐蝕-摩擦腐蝕-偽布氏壓痕腐蝕-摩擦腐蝕-偽布氏壓痕腐蝕-摩擦腐蝕-偽布氏壓痕

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂和開裂

5.塑性變形

4.電腐蝕

3.腐蝕

4.2.漏電流

4.1.過電壓

高電流:電火花

短時間內(nèi)的局部高溫:熔融／焊接100微米凹坑失效模式分類-電腐蝕-過電壓電腐蝕-過電壓電腐蝕-過電壓電腐蝕-過電壓電腐蝕-過電壓

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂

5.塑性變形

4.電腐蝕

3.腐蝕

4.1.過電壓

4.2.漏電流

低電流密度

淺凹坑

滾道和滾子表面沿滾子軸向的搓板紋

表面暗沉失效模式分類-電腐蝕-漏電流電腐蝕-漏電流電腐蝕-漏電流電腐蝕-漏電流

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂和開裂

4.電腐蝕

3.腐蝕

5.塑性變形

5.2.雜質(zhì)造成壓痕

5.1.過載

5.3.操作導(dǎo)致?lián)p傷

靜止或沖擊負(fù)荷

塑性變形

滾動體等間距壓痕

操作損傷失效模式分類-塑性變形-過載塑性變形-過載塑性變形-過載塑性變形-過載

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂和開裂

4.電腐蝕

3.腐蝕

5.塑性變形

5.2.碎屑壓痕

5.1.過載

5.3.誤操作損傷

局部過載

雜質(zhì)進入滾道產(chǎn)生壓痕

軟性材料/硬化鋼/硬的礦物質(zhì)失效模式分類-塑性變形-碎屑壓痕塑性變形-碎屑壓痕塑性變形-碎屑壓痕

局部過載

由尖、硬物產(chǎn)生的刻痕失效模式分類-塑性變形-誤操作損傷

2.磨損

1.疲勞

6.斷裂

4.電腐蝕

3.腐蝕

5.塑性變形

5.2.碎屑壓痕

5.1.過載

5.3.誤操作損傷塑性變形-誤操作損傷

2.磨損

1.疲勞

4.電腐蝕

3.腐蝕

5.塑性變形

6.斷裂和開裂

6.1.過載斷裂

6.2.疲勞斷裂

6.3.熱漲裂

應(yīng)力集中

超過抗拉強度

沖擊/過應(yīng)力失效模式分類-斷裂-受力斷裂斷裂-過載斷裂

2.磨損

1.疲勞

4.電腐蝕

3.腐蝕

5.塑性變形

6.斷裂

6.2.疲勞斷裂

6.1.受力斷裂

6.3.熱斷裂

彎曲作用下超出疲勞強度

初始斷裂造成的蔓延

最終受力斷裂

套圈和保持架失效模式分類-斷裂-疲