SKF軸承失效分析:失效形式、特征及可能原因

2017-05-04  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)


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本文從軸承負(fù)荷形式、失效模式分類以及失效原因查找三個方面進行介紹,希望對您有所幫助!

軸承失效過程

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軸承負(fù)荷形式

1常規(guī)徑向負(fù)荷區(qū)域

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2內(nèi)圈轉(zhuǎn)動負(fù)荷

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3外圈轉(zhuǎn)動負(fù)荷

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4組合(徑向和軸向)負(fù)荷

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軸向(推力)負(fù)荷

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5存在偏心時

↓↓↓ 外圈傾斜

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↓↓↓ 內(nèi)圈傾斜

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↓↓↓球軸承

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↓↓↓圓柱軸承

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6軸承座孔變形

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7過度配合——預(yù)負(fù)荷

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偏心徑向負(fù)荷

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不平衡負(fù)荷

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失效模式分類

具有可識別特性的失效原因

具有可識別失效模式的失效機制

觀察損壞情況可幫助識別失效原因


具體的失效模式分類如下:

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下面簡單介紹一些各種失效模式的基本特征:

1疲勞

(1) 表面下疲勞

  • 重復(fù)應(yīng)力改變

  • 材料結(jié)構(gòu)改變

  • 表面下的細(xì)微裂痕

  • 裂痕擴散

  • 脫離、剝落和脫落

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↓↓↓ 疲勞剝落現(xiàn)象

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↓↓↓ 邊部偏載

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↓↓↓ 壓痕和沖擊

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(2)表面初始疲勞

  • 表面受挫

  • 潤滑減少

  • 滑動運動

  • 發(fā)光發(fā)亮

  • 粗糙的微裂紋

  • 粗糙的微粒剝落

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↓↓↓ 潤滑不當(dāng)

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↓↓ 潤滑不當(dāng)造成磨損的過程

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2磨損

(1)研磨磨損

  • 材料的逐步清除

  • 加速過程

  • 潤滑不當(dāng)

  • 污染顆粒的進入

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↓↓ 對磨磨損

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(2)粘性磨損

  • 擦傷/滑動/卡緊

  • 材料轉(zhuǎn)換/磨擦生熱

  • 鍛造/應(yīng)力集中并出現(xiàn)裂痕或脫落現(xiàn)象的再次硬化

  • 低負(fù)荷

  • 加速

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↓↓ 滾子與軌道的擦傷

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↓↓ 溫度色變

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  • SKF軸承可在溫度達125°C (~ 250°F)的條件下使用

  • 過高的溫度可導(dǎo)致硬度下降

  • 降低2-4點洛氏硬度可減少壽命50%

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3腐蝕

(1)濕氣腐蝕

  • 氧化/銹蝕

  • 化學(xué)反應(yīng)

  • 腐蝕點/ 脫離

  • 蝕刻(水/油混合物)

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↓↓ 銹蝕

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(2)摩擦腐蝕

(a)蠕動腐蝕

  • 結(jié)合部分的微粒運動

  • 粗糙粒子的氧化

  • 粉末狀銹蝕

  • 材料損失

  • 出現(xiàn)在配合接面處

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↓↓↓ 配合不當(dāng)

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(b)壓痕腐蝕

  • 滾動元件/滾道

  • 微粒運動/彈性形變

  • 振動

  • 腐蝕/磨損:光亮或紅色的凹陷區(qū)域

  • 固定:在滾動元件的游隙處損壞

  • 旋轉(zhuǎn):損壞部分表現(xiàn)為平行的凹槽

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↓↓↓ 振動造成的失效

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4電蝕磨損

(1)電壓過高

  • 高電流= 放電現(xiàn)象

  • 即時的本地加熱可導(dǎo)致熔化和/或焊接現(xiàn)象的產(chǎn)生

  • 放電痕達到100μm

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(2) 電流泄漏

  • 低電流強度

  • 位置接近的較淺電痕

  • 在滾道和滾子上出現(xiàn)凹槽,與滾動軸平行

  • 顏色褪為深灰色

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電流通過的解決方案:

組合式深溝球軸承

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↓↓↓ Inso涂層

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5塑性變形

(1)過載

  • 靜態(tài)或沖擊負(fù)荷

  • 塑性變形

  • 滾動元件間隔出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象

  • 操作造成的損壞

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↓↓↓ 安裝中出現(xiàn)的損壞

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(2)凹痕

  • 局部過載

  • 顆粒的過度滾動= 凹痕

  • 由低碳鋼/硬化鋼/硬質(zhì)礦物顆粒造成

  • 局部過載

  • 由堅硬/鋒利的物體造成的刻痕

↓↓↓ 顆粒造成的凹痕

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↓↓↓ 操作造成的損壞

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↓↓↓ CRB滾子損壞,使用不當(dāng)造成的失效

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6列痕

(1)粗暴的敲打所造成的裂痕

  • 集中的應(yīng)力超過了抗拉強度

  • 沖擊/過度應(yīng)力

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↓↓↓ 過度配合所造成的裂痕

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(2)疲勞造成的裂痕

  • 在彎曲作用下超出了疲勞強度

  • 裂痕開始出現(xiàn)/擴散

  • 最終形成裂痕

  • 圈和保持架

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(3)受熱造成的裂痕

  • 過度滑動和/或不足的潤滑

  • 高磨擦熱量

  • 裂痕出現(xiàn)在滑動方向的正確角度上

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失效原因查找
  • 收集運行數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)

  • 采集潤滑劑樣本

  • 檢查軸承環(huán)境

  • 評估安裝條件下的軸承狀態(tài)

  • 標(biāo)記安裝位置

  • 卸下、標(biāo)記并包裝軸承和零件

  • 檢查軸承座

  • 檢查軸承和零件

  • 記錄目測的觀察結(jié)果

  • 使用失效模式排除不可能的原因并確定實效的根本原因

  • 如需要聯(lián)系外界人員以獲得幫助

  • 若有必要開始修理


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