1.軸承接觸疲勞失效
接觸疲勞失效系指軸承工作表面受到交變應力的作用而產(chǎn)生失效。接觸疲勞剝落發(fā)生在軸承工作表面,往往也伴隨著疲勞裂紋,首先從接觸表面以下最大交變切應力處產(chǎn)生,然后擴展到表面形成不同的剝落形狀,如點狀為點蝕或麻點剝落,剝落成小片狀的稱淺層剝落。由于剝落面的逐漸擴大,而往往向深層擴展,形成深層剝落。深層剝落是接觸疲勞失效的疲勞源。
2.軸承磨損失效
磨損失效系指表面之間的相對滑動摩擦導致其工作表面金屬不斷磨損而產(chǎn)生的失效。持續(xù)的磨損將引起軸承零件逐漸損壞,并最終導致軸承尺寸精度喪失及其它相關問題。磨損可能影響到形狀變化,配合間隙增大及工作表面形貌變化,可能影響到潤滑劑或使其污染達到一定程度而造成潤滑功能完全喪失,因而使軸承喪失旋轉精度乃至不能正常運轉。 磨損失效是各類軸承常見的失效模式之一,按磨損形式通常可分為最常見的磨粒磨損和粘著磨損。
磨粒磨損系指軸承工作表面之間擠入外來堅硬粒子或硬質(zhì)異物或金屬表面的磨屑且接觸表面相對移動而引起的磨損,常在軸承工作表面造成犁溝狀的擦傷。硬質(zhì)粒子或異物可能來自主機內(nèi)部或來自主機系統(tǒng)其它相鄰零件由潤滑介質(zhì)送進軸承內(nèi)部。 粘著磨損系指由于摩擦表面的顯微凸起或異物使摩擦面受力不均,在潤滑條件嚴重惡化時,因局部摩擦生熱,易造成摩擦面局部變形和摩擦顯微焊合現(xiàn)象,嚴重時表面金屬可能局部熔化,接觸面上作用力將局部摩擦焊接點從基體上撕裂而增大塑性變形。這種粘著——撕裂——粘著的 循環(huán)過程構成了粘著磨損,一般而言,輕微的粘著磨損稱為擦傷,嚴重的粘著磨損稱為咬合。
3.軸承斷裂失效
軸承斷裂失效主要原因是缺陷與過載兩大因素。當外加載荷超過材料強度極限而造成零件斷裂稱為過載斷裂。過載原因主要是主機突發(fā)故障或安裝不當。軸承零件的微裂紋、縮孔、氣泡、大塊外來雜物、過熱組織及局部燒傷等缺陷在沖擊過載或劇烈振動時也會在缺陷處引起斷裂,稱為缺陷斷裂。應當指出,軸承在制造過程中,對原材料的入廠復驗、鍛造和熱處理質(zhì)量控制、加工過程控制中可通過儀器正確分析上述缺陷是否存在,今后仍必須加強控制。但一般來說,通常出現(xiàn)的軸承斷裂失效大多數(shù)為過載失效。
軸承溫度過高的原因有:潤滑油質(zhì)量不符合要求或變質(zhì),潤滑油粘度過高;機構裝配過緊(間隙不足);軸承裝配過緊;軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉動;負荷過大;軸承保持架或滾動體碎裂等。
1)、軸與座孔的圓度以及擋肩的垂直度要按照軸承的相應精度來要求。
2)、既要精確計算旋轉套圈配合的過盈量,也要精確計算固定套圈的合適配合量。旋轉套圈灼過盈量在可能范圍內(nèi)也宜取得較小。只要切實保證工作溫度下的熱膨脹影響,以及最高轉速下的離心力影響,才不致造成緊配合表面的蠕動或滑動。固定套圈根據(jù)工作載荷大小和軸承尺寸,選取極小的間隙配合或過盈配合,過松或過緊都不利于保持原來精確的形狀。
3)、軸承如在高速條件下運轉,而且工作溫度較高,應特別注意旋轉套圈的配合不可過松,以防止出現(xiàn)偏心振動,以及固定套圈的配合不可出現(xiàn)間隙,以防止套圈在負荷下變形并激發(fā)振動。
滾動軸承在工作中允許有輕微的運轉響聲,如果響聲過大或有不正常的噪音或撞擊聲,則表明軸承有故障。
滾動軸承產(chǎn)生噪音的原因比較復雜,其一是軸承內(nèi)、外圈配合表面磨損。由于這在種磨損,破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關系,導致軸線偏離了正確的位置,在軸在高速運動時產(chǎn)生異響。當軸承疲勞時,其表面金屬剝落,也會使軸承徑向間隙增大產(chǎn)生異響。