滑动轴承的失效分析概论(写的很好)
滑动轴承的故障诊断分析 (DEMO)

滑动轴承的故障诊断分析一、滑动轴承的分类及其特点1、静压轴承静压轴承的间隙只影响润滑油的流量,对承载能力影响不大,因此、静压轴承可以不必调整间隙,静压轴承在任何转速下都能保证液体润滑,所以理论上对轴颈与轴瓦的材料无要求。
实际上为防止偶然事故造成供油中断,磨坏轴承轴承,轴颈仍用45#,轴瓦用青铜等。
2、动压轴承动压滑动轴承必须在一定的转速下才能产生压力油膜。
因此、不适用于低速或转速变化范围较大而下限转速过低的主轴。
轴承中只产生一个压力油膜的单油楔动压轴承,当载荷、转速等条件变化时,单油楔动压轴承的油膜厚度和位置也随着变化,使轴心线浮动,而降低了旋转精度和运动平稳性。
多油楔动压轴承一定的转速下,在轴颈周围能形成几个压力油楔,把轴颈推向中央,因而向心性好。
异常磨损:由于安装时轴线偏斜、负载偏载、轴承背钢与轴承座孔之间有硬质点和污物,轴或轴承座的刚性不良等原因,造成轴承表面严重损伤。
其特征为:轴承承载不均、局部磨损大,表面温度升高,影响了油膜的形成,从而使轴承过早失效。
二、常见的滑动轴承故障●轴承巴氏合金碎裂及其原因1.固体作用:油膜与轴颈碰摩引起的碰撞及摩擦,以及润滑油中所含杂质(磨粒)引起的磨损。
2.液体作用:油膜压力的交变引起的疲劳破坏。
3.气体作用:润滑膜中含有气泡所引起的汽蚀破坏。
●轴承巴氏合金烧蚀轴承巴氏合金烧蚀是指由于某种原因造成轴颈与轴瓦发生摩擦,使轴瓦局部温度偏高,巴氏合金氧化变质,发生严重的转子热弯曲、热变形,甚至抱轴。
当发生轴承与轴颈碰摩时,其油膜就会被破坏。
摩擦使轴瓦巴氏合金局部温度偏高,而导致巴氏合金烧蚀,由此引起的轴瓦和轴颈的热胀差,进一步加重轴瓦和轴颈的摩擦,形成恶性循环。
当轴瓦温度T大于等于230°C时,轴承巴氏合金就已烧蚀。
三、机理分析大多滑动轴承由于运行过程中处于边界润滑状态所以会产生滑动摩擦现象,同时又居有一定的冲击能量和势能,所以存在与产生滑动摩擦和碰摩相同的故障机理。
滑动轴承的故障诊断分析(DEMO)

滑动轴承的故障诊断分析(DEMO)滑动轴承的故障诊断分析⼀、滑动轴承的分类及其特点1、静压轴承静压轴承的间隙只影响润滑油的流量,对承载能⼒影响不⼤,因此、静压轴承可以不必调整间隙,静压轴承在任何转速下都能保证液体润滑,所以理论上对轴颈与轴⽡的材料⽆要求。
实际上为防⽌偶然事故造成供油中断,磨坏轴承轴承,轴颈仍⽤45#,轴⽡⽤青铜等。
2、动压轴承动压滑动轴承必须在⼀定的转速下才能产⽣压⼒油膜。
因此、不适⽤于低速或转速变化范围较⼤⽽下限转速过低的主轴。
轴承中只产⽣⼀个压⼒油膜的单油楔动压轴承,当载荷、转速等条件变化时,单油楔动压轴承的油膜厚度和位置也随着变化,使轴⼼线浮动,⽽降低了旋转精度和运动平稳性。
多油楔动压轴承⼀定的转速下,在轴颈周围能形成⼏个压⼒油楔,把轴颈推向中央,因⽽向⼼性好。
异常磨损:由于安装时轴线偏斜、负载偏载、轴承背钢与轴承座孔之间有硬质点和污物,轴或轴承座的刚性不良等原因,造成轴承表⾯严重损伤。
其特征为:轴承承载不均、局部磨损⼤,表⾯温度升⾼,影响了油膜的形成,从⽽使轴承过早失效。
⼆、常见的滑动轴承故障●轴承巴⽒合⾦碎裂及其原因1.固体作⽤:油膜与轴颈碰摩引起的碰撞及摩擦,以及润滑油中所含杂质(磨粒)引起的磨损。
2.液体作⽤:油膜压⼒的交变引起的疲劳破坏。
3.⽓体作⽤:润滑膜中含有⽓泡所引起的汽蚀破坏。
●轴承巴⽒合⾦烧蚀轴承巴⽒合⾦烧蚀是指由于某种原因造成轴颈与轴⽡发⽣摩擦,使轴⽡局部温度偏⾼,巴⽒合⾦氧化变质,发⽣严重的转⼦热弯曲、热变形,甚⾄抱轴。
当发⽣轴承与轴颈碰摩时,其油膜就会被破坏。
摩擦使轴⽡巴⽒合⾦局部温度偏⾼,⽽导致巴⽒合⾦烧蚀,由此引起的轴⽡和轴颈的热胀差,进⼀步加重轴⽡和轴颈的摩擦,形成恶性循环。
当轴⽡温度T⼤于等于230°C时,轴承巴⽒合⾦就已烧蚀。
三、机理分析⼤多滑动轴承由于运⾏过程中处于边界润滑状态所以会产⽣滑动摩擦现象,同时⼜居有⼀定的冲击能量和势能,所以存在与产⽣滑动摩擦和碰摩相同的故障机理。
提升机滑动轴承的磨损失效分析

提升机滑动轴承的磨损失效分析提升机是一种用于垂直运输物料的机械设备,在工业生产中广泛应用。
滑动轴承作为提升机的主要支撑部件之一,承受着重要的工作负荷,其磨损失效对提升机的正常运行和使用寿命有着重要的影响。
研究提升机滑动轴承的磨损失效是提高提升机工作效率和延长使用寿命的关键问题之一。
1. 磨损形态:滑动轴承的磨损形态可以分为磨粒磨损、磨蚀磨损和疲劳磨损等几种类型。
磨粒磨损是指由于杂质、磨粒等硬颗粒进入轴承摩擦表面导致的磨损现象;磨蚀磨损是指在高速运动下,轴承表面因润滑膜破裂而直接接触,造成直接摩擦磨损;疲劳磨损是指长时间高负荷运行下,轴承由于应力超过其承受极限而发生的表面磨损。
2. 磨损原因:提升机滑动轴承的磨损一般是由多种原因造成的。
使用环境恶劣是导致磨损的主要原因之一,如灰尘、湿气等对轴承的侵蚀。
润滑状况不良也是导致磨损的重要原因,如油膜破裂或润滑油质量不良。
设计和制造的质量问题也可能导致磨损,如轴承间隙过大或装配不当等。
3. 磨损评估方法:目前,常用的提升机滑动轴承磨损评估方法有几种。
首先是摩擦学方法,通过测量磨损面的摩擦系数和接触面积来评估磨损程度。
其次是形貌学方法,通过观察和测量磨损面的形貌特征来评估磨损程度。
最后是声学方法,通过监测轴承的声音信号来评估磨损程度。
为了降低提升机滑动轴承的磨损失效,可以采取以下措施:1. 改进设计和制造工艺,提高轴承的质量和寿命。
具体措施包括减小轴承的间隙,提高精度和表面光洁度等。
2. 加强润滑管理,确保润滑油的质量和数量。
定期更换润滑油,并定期检查和清洁润滑系统。
3. 增加保护措施,防止灰尘、湿气等污染物进入轴承,如安装密封件和滤网等。
提升机滑动轴承的磨损失效分析对提高提升机的性能和使用寿命具有重要意义。
在实际应用中,应采取相应的措施来降低磨损程度,从而提高轴承的工作效率和使用寿命。
滚动轴承常见的失效形式和原因分析范文

滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖2008-11-05 10:55滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
提升机滑动轴承的磨损失效分析

提升机滑动轴承的磨损失效分析提升机是一种用于垂直运输物料的机械设备,广泛应用于各个行业的生产过程中。
滑动轴承作为提升机的核心部件之一,对提升机的运行效果和寿命具有重要影响。
由于工作环境的复杂性和长时间的高强度工作,提升机滑动轴承容易产生磨损失效,影响提升机的正常运行。
本文将从滑动轴承的磨损原因、磨损形式以及磨损失效分析等方面对提升机滑动轴承的磨损失效进行研究分析。
一、滑动轴承的磨损原因滑动轴承的磨损原因主要包括以下几个方面:(一)润滑不良:提升机滑动轴承的润滑不良是导致轴承磨损的主要因素之一。
润滑不良会导致滑动轴承摩擦增大,进而产生磨损。
(二)负载过重:提升机在运行过程中,如果负载过重,会导致轴承承受过大的压力,从而引起滑动轴承的磨损。
(三)杂质和灰尘的进入:提升机工作环境复杂,容易引入杂质和灰尘,这些杂质和灰尘会在滑动轴承中积聚,加剧磨损。
(四)振动和冲击:提升机运行时,由于不可避免的振动和冲击,轴承会产生微小的位移和变形,进而引起滑动轴承的磨损。
(五)使用时间过长:提升机滑动轴承随着使用时间的增加,内部润滑油的脂化性能会逐渐下降,从而导致滑动轴承的磨损加速。
二、滑动轴承的磨损形式滑动轴承的磨损形式主要包括疲劳磨损、磨粒磨损和卡死等。
(一)疲劳磨损:疲劳磨损是滑动轴承常见的磨损类型,主要由于应力循环引起。
当应力超过滑动轴承材料的承载能力时,会产生微裂纹,随着应力循环的重复作用,导致裂纹扩张,最终引起疲劳破裂。
(二)磨粒磨损:磨粒磨损是由于外界杂质进入轴承内部,使轴承表面产生磨损。
杂质的存在会增加轴承的摩擦系数,引起磨粒磨损。
(三)卡死:滑动轴承在运行过程中,如果润滑不良,可能会导致滑动轴承的卡死。
卡死会产生卡槽磨损和卡槽卡死等现象,严重影响提升机的正常运行。
四、提升机滑动轴承磨损失效的预防措施为了降低提升机滑动轴承的磨损失效,可以采取以下一些预防措施:(一)选用合适的轴承材料:选择耐磨性好、抗疲劳性强的材料作为滑动轴承的制造材料,能够延长轴承的使用寿命。
轴承故障分析报告

轴承故障分析报告一、背景介绍轴承是各种旋转机械中重要的部件之一,它承受了机械旋转运动的负载和传动力,起到支撑和减少摩擦的作用。
然而,由于各种原因,轴承可能会出现故障,导致机械设备的运行不稳定甚至完全停止。
本报告旨在对轴承故障进行深入分析,以便于找到准确的故障原因,并提出有效的解决方案。
二、故障现象描述轴承故障表现为摩擦、振动、噪音、过热等现象,严重时会引发机械设备的停机。
根据收集到的数据和实验观测,我们对轴承故障的主要表现进行了详细描述和分析。
1. 摩擦:轴承故障常会导致摩擦增加,表现为机械设备运行时需要更大的驱动力,摩擦力增大,导致设备运转困难。
2. 振动:轴承在故障时容易产生振动,振动幅度与故障严重程度相关。
振动会产生共振效应,进一步损坏轴承及周围零部件。
3. 噪音:轴承故障还会引起设备噪音的增加,噪音的音量和频率可能随故障类型和程度而变化。
噪音不仅影响设备正常运行,还会给操作者带来不适。
4. 过热:当轴承故障时,摩擦产生的热量不容易散发,会导致轴承和周围零部件温度升高。
长时间高温运行会导致轴承材料变形、润滑油变质等,从而进一步加速轴承的损坏。
三、故障原因分析根据现场检查、数据分析和历史经验,我们对轴承故障的原因进行了深入分析。
1. 润滑不良:当轴承润滑不足时,摩擦增大,易引发故障。
例如,润滑油过少、过期或污染严重,都会导致润滑效果下降,增加轴承故障的风险。
2. 轴承安装不当:轴承安装时若不符合规范,也容易引发故障。
例如,轴承严重偏心、过紧或过松的安装都会导致轴承运行不稳,容易损坏。
3. 轴承质量问题:低质量轴承在生产、选配或运输过程中可能出现各种缺陷,加速了其寿命的衰减。
因此,轴承质量问题可能是轴承故障的主要原因之一。
4. 过载运行:当机械设备长时间以及超过设计负荷运行时,轴承容易承受过大的力,造成轴承过早磨损和故障。
四、解决方案提议针对轴承故障的原因,我们提出以下解决方案以预防和解决轴承故障。
提升机滑动轴承的磨损失效分析

提升机滑动轴承的磨损失效分析提升机滑动轴承是提升机的主要承重部件之一。
在使用过程中,滑动轴承容易发生磨损失效,影响提升机的正常运行。
本文将对提升机滑动轴承的磨损失效进行分析。
一、磨损的原因1.使用寿命滑动轴承的寿命是有限的。
在使用过程中,随着时间的推移,轴承的金属材料会被磨损,导致其失效。
2.负载过重负载过重是造成滑动轴承磨损的主要原因之一。
当提升机因承受过大的负荷而超过其承载能力时,轴承容易发生磨损,导致提升机无法正常工作。
3.使用过程中的振动提升机在运行过程中,会产生振动。
这些振动会对滑动轴承造成额外的压力,导致轴承表面的金属材料受损,从而引起磨损。
4.使用条件的变化提升机的工作条件常常会发生变化。
例如,提升机的负载、速度、温度、湿度等因素可能会影响轴承的磨损。
当这些因素发生变化时,滑动轴承的磨损也会发生变化。
二、磨损的种类1.疲劳磨损疲劳磨损是指由于轴承在重复载荷下发生的表面磨损。
这种磨损可能由于材料的疲劳而导致。
当轴承受到重复的载荷时,其表面会被磨损,从而导致轴承的失效。
3.异物磨损4.化学磨损化学磨损是指由于轴承处于腐蚀性介质中而引起的表面磨损。
这种磨损可能由于腐蚀性材料与轴承材料的接触而引起。
当轴承处于某些腐蚀介质中时,其表面会受到化学磨损。
三、磨损的检测方法1.外观检查法外观检查法是指通过观察轴承的外观是否有损伤来检测轴承的磨损情况。
通常可以通过裸眼观察或借助放大镜来进行检测。
2.声音检测法声音检测法是指通过听声音来检测轴承的磨损情况。
当轴承发生磨损时,它会产生一些异响,通常可以通过听声音来判断磨损的程度。
3.振动检测法四、磨损的预防措施1.轴承的定期保养和更换定期保养和更换轴承是预防磨损的重要措施。
通常应每隔一定的时间对轴承进行保养和更换,以确保其正常工作。
2.对提升机进行合理的负载控制3.维护提升机的运行状况提升机的运行状况对轴承的磨损有很大的影响。
保持提升机的良好运行状态,可以减轻轴承的磨损。
提升机滑动轴承的磨损失效分析

提升机滑动轴承的磨损失效分析提升机滑动轴承是提升机中一个非常重要的部件,其工作状态直接影响到整个提升机的工作效率和安全性。
在长时间的运行过程中,滑动轴承会有一定程度的磨损失效,如果不能及时处理,会对提升机的正常运行造成严重影响。
对提升机滑动轴承的磨损失效进行分析,对提升机的维护保养和安全运行具有重要意义。
一、提升机滑动轴承的工作原理提升机的滑动轴承主要是用于支撑提升机轴承部件的重量,同时还要承受提升机在运行过程中所受到的冲击和振动力。
滑动轴承的工作原理是通过轴承内部的润滑脂或润滑油,形成一层相对滑动的润滑膜,减小摩擦力,降低磨损。
提升机滑动轴承的磨损失效主要是由于摩擦力大、润滑不良等原因造成的。
1. 润滑不良提升机滑动轴承在运行中需要润滑油或润滑脂的支持,如果润滑油或润滑脂的供给不足或者质量不合格,就会导致滑动轴承的摩擦增大,从而加剧磨损失效。
2. 负荷过重提升机在运行中受到来自物料和设备本身的重力和惯性力,如果提升机滑动轴承承受的负荷过重,会导致轴承的磨损失效加剧,最终影响提升机的正常运行。
3. 弯曲变形提升机滑动轴承在长时间的运行中,由于受到冲击和振动等力的作用,容易发生弯曲变形,改变了原本合适的工作状态,从而导致轴承的磨损失效。
4. 污染提升机滑动轴承在工作中容易受到灰尘、杂质的侵入,如果不能及时清理和保养,就会导致轴承的磨损失效严重,甚至造成提升机的故障。
5. 高温和腐蚀提升机在运行中产生的摩擦热和化学腐蚀,会导致滑动轴承的表面出现变质和烧蚀现象,加剧了磨损失效。
三、提升机滑动轴承的磨损失效检测方法1. 观察法通过观察提升机滑动轴承的外观,检查其表面是否有明显的磨损痕迹和变形情况,以此来判断轴承的工作状态。
2. 测量法使用测量仪器对提升机滑动轴承进行尺寸和形状的测量,判断轴承是否存在变形和磨损现象。
3. 润滑脂或润滑油分析法对提升机滑动轴承所使用的润滑脂或润滑油进行化学成分和物理性能的分析,判断其润滑效果和质量是否合格。
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滑动轴承失效分析(有基础知识,也有经验,不错)滑动轴承在工作中丧失其规定功能,从而导致故障或不能正常工作的现象称为失效。
轴承的失效按其寿命可分为正常失效和早期失效两种。
分析工作主要是针对早期失效的轴承,找出其失效的原因,提出改进措施,以提高轴承运转的寿命和可靠性。
由此可见,轴承的失效分析是提高轴承可靠性系统工程中的重要环节,是一门跨学科的技术领域,它既有综合性,又有实用性。
所谓综合性表现在它涉及面很广,包括产品的结构设计、机械制造工艺、材料的选用与冶金技术,以及摩擦学、腐蚀学、工程力学、断裂力学、金属物理和表面物理等广泛的学科领域和技术门类。
失效分析技术必须依赖于这些相关学科的发展而向前发展,而这些相关学科的发展又都与失效分析工作密切相关。
所谓实用性表现在轴承的失效分析工作必须从生产实际出发并紧密地为生产服务。
它的积极意义在于:(1)可以分析出轴承失效的主要原因,提出改进措施,不断提高轴承产品的质量。
(2)可以判断设计是否合理,纠正某些不尽合理的方面以提高轴承产品的可靠性。
(3)可以发现轴承零件在冷、热加工中存在的问题。
纠正不合理的加工工艺。
(4)可以判断材料选择的合理性及原材料质量存在的间题。
所以说轴承的失效分析工作是与轴承产品质量及其生产发展密切相关的重要工作。
本文的探讨将以滚动轴承的失效为主。
一、轴承失效的表现形式 轴承失效一般可分为止转失效和丧精失效两种。
止转失效就是轴承因失去工作能力而终止转动。
例如卡死、断裂等。
丧精失效就是因几何尺寸变化了配合间隙,失去了原设计要求的回转精度,虽尚能继续转动,但属非正常运转。
例如磨损、腐蚀等。
轴承失效的影响因素很复杂,而且各类轴承的工作条件和失效因素的差异,产生的失效形式和形貌特征亦各不相同。
按其损伤机理大致可分为:接触疲劳失效、摩擦磨损失效、断裂失效、变形失效、腐蚀失效和游隙变化失效等几种基本形式。
1.接触疲劳失效 接触疲劳失效是各类轴承表面最常见的失效形式之一,是轴承表面受到交变应力的作用而产生的失效。
接触疲劳剥落在轴承表面也有疲劳裂纹的萌生、扩展和断裂的过程。
初始的接触疲劳裂纹首先从接触表面以下最大正交切应力处产生,然后扩展到表面形成剥落,如麻点状的称为点蚀或麻点剥落,剥落成小片状的称浅层剥落。
初始裂纹在硬化层与心部交界区产生,造成硬化层的早期剥落则称为硬化层剥落。
2.磨损失效 轴承零件之间相对滑动摩擦导致表面金属不断损失的现象称为磨损。
持续的磨损将使零件尺寸和形状变化,轴承配合游隙增大,工作表面形貌变坏从而丧失旋转精度,使轴承不能正常工作,称为轴承的磨损失效。
磨损失效也是各类轴承表面最常见的失效形式之一,按其磨损形式可分为磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、微动磨损和疲劳磨损等,其中最常见的为磨粒磨损和粘着磨损。
轴承零件的摩擦面之间挤入外来硬颗粒或金属表面的磨屑,引起摩擦面磨损的现象称为磨粒磨损,它常在轴承表面造成凿削式或犁沟式的擦伤。
外来硬颗粒常常来自于空气中的灰尘或润滑剂中的杂质。
粘着磨损主要是由于摩擦表面的显微突起或摩擦异物使摩擦面受力不均,局部摩擦热有可能使摩擦面形成显微焊合。
摩擦表面温升高,会造成润滑油膜破裂,严重时表面层金属将会局部熔化,接触点产生粘着、撕脱、再粘着的循环过程,构成粘着的磨损.严重的粘着磨损会造成摩擦面的焊合和卡死。
3.断裂失效 轴承零件断裂将会造成突发性失效事故,轴承断裂的主要原因是过载和缺陷两大因素。
由于外加载荷超过轴承零件材料强度极限,造成轴承零件断裂就称过载断裂。
过载的原因可能是主机故障,也可能是轴承的结构或安装不合理。
另外.轴承零件存在着微裂纹、缩孔、气泡和大块外来夹杂物等缺陷,在正常载荷作用下,也会在缺陷处引起断裂,称为缺陷断裂。
轴承套圈和滚动体经锻造、热处理和磨加工过程中产生的过热、过烧、局部烧伤和表面裂纹就可能会引起轴承的断裂失效。
特别是磨削烧伤检查时不易发现,有磨削烧伤的套圈一受冲压或振动就可能断裂。
4.塑性变形失效 在外力和环境温度作用下.轴承零件表面局部塑性流动或整t、变形,致使整套轴承不能正常工作而造成的失效称为变形失效。
例如保持架翘曲、歪扭、兜孔拉长或框形保持架变形、靠套瓷都会造成轴承的早期失效。
另外轴承摩擦表面塑性划痕也会引起振动和噪声增大、温度升高,从而加速轴承的早期失效。
5.腐蚀失效 轴承零件金属表面同环境介质发生化学或电化学反应,造成的表面损伤和轴承的失效称为腐蚀失效。
能对轴承零件表面起化学作用的环境介质有大气、湿气、燃料和润滑油的氧化产物(酸类、酮类、乙醇等)以及氧化产物的蒸气等。
通常轴承表面腐蚀可以分为电介质腐蚀、有机酸腐蚀、其他介质腐蚀(如润滑油中含有硫化物)和电流腐蚀等。
腐蚀在轴承零件金属表面造成氧化膜或腐蚀孔洞,使表面呈现局部或全部变色。
硬脆松散的氧化膜和腐蚀反应物在载荷作用下剥落,轴承表面生成蚀坑或造成工作表面粗化、进而形成腐蚀磨损或腐蚀疲劳失效。
6.游隙变化失效 轴承在工作过程中,受外界或内在因素变化的影响,改变了原有的配合间隙.使精度降低,甚至造成咬死的现象,称为游隙变化失效。
轴承零件的金相组织(例如残留奥氏体)和应力如果均处于不稳定状态,随着时间的延长其尺寸会产生变化,使轴承丧失运转精度。
由于轴承零件的尺寸与形状不同,膨胀系数或膨胀量不同,在超常温下工作就会造成轴承工作游隙变化,轴承也会因失去运转精度造成早期失效。
二、影响轴承失效的因素 轴承失效的原因往往是多因素的,所有设计制造过程的影响因素都会与轴承的失效有关,分析起来不易判断。
在一般情况下可以从外来因素和内在因素两方面考虑和着手分析。
外来因素主要是指安装调整、使用保养及维护修理等是否符合技术要求。
因而也称之为使用因素。
安装条件是使用因素中的首要因素产一,轴承往往因安装的不合适而导致整套轴承各零件之间的受力状态发生变化,轴承将在不正常的状态下运转并提早失效。
根据轴承安装、使用、维护和保养的技术要求,对运转中的轴承所承受的载荷、转速、工作温度、振动噪声和润滑条件进行监控和检查。
发现异常立即查找原因,进行调整,使其恢复正常。
对润滑剂质量和周围介质、气氛进行分析检验也很重要。
尤其是润滑剂的正确使用对延长轴承的使用寿命是至关重要的。
德国的研究者Koch在最近泊勺研究中指出:轴承的寿命与载荷、油的活度和润滑剂条件有关,而其增长可能是无限的。
按系数n(当n=1时活度最大)评定的润滑油没有污垢具有特别的意义,在良好的(厚油膜、高洁度)和恶劣的(薄油膜、有污垢)条件下工作的轴承寿命比为400:1。
可见正确的润滑在轴承寿命中是很重要的。
内在因素主要是指设计、制造工艺和材料质量等决定轴承质量的三大要素。
也可称之为制造质量因素。
为了提高轴承的寿命和可靠性,人们围绕着上述三要素,做了大量的研究工作。
首先,结构设计不合理当然不可能有合理的轴承寿命;仅有结构设计的合理性而不考虑先进性也不会有较长的轴承寿命;只有结构设计同时具有合理性和先进性,才会有较长的轴承寿命。
轴承制造要经过铸造、锻造、热处理、车削、磨削和装配等多种加工工序。
各种加工工艺的合理性、先进性和稳定性也都会影响到轴承的寿命和失效分析。
尤其是直接影响成品轴承质量的热处理和磨加工工艺,往往与轴承的失效有更直接的关系。
近年来对轴承工作表面变质层的研究,能够说明磨削工艺与轴承工作表面质量的密切关系。
轴承材料的冶金质量曾经是滚动轴承早期失效的主要影响因素。
随着冶金技术(轴承钢的真空脱气等)的提高,原材料质量得到改善。
原材料质量在轴承失效分析中所占的比重己经明显下降,但至今仍然是轴承失效的主要影响因素之一。
轴承失效分析的主要任务,就是根据大量的背景材料、分析数据和失效的形式,综合分析,找出造成轴承失效的主要影响因素,以便有针对性地提出改进措施,延长轴承的服役期,避免轴承突发性的早期失效。
三、轴承失效的分析方法 在轴承失效分析过程中,往往会碰到许多错综复杂的现象,各种实验结果可能是相互矛盾的,或者主次不易分清,这就需要经过反复试验、验证,以获得足够的证据或反证。
在整个分析过程中,只有运用正确的分析方法、程序及步骤,才能找到真正的失效原因,得到正确的结论。
失效分析工作者广博的基础知识、丰富的实践经验和先进的分析手段都是非常重要的。
一个训练有素的轴承失效分析工作者,在作失效分析时必须从影响轴承寿命的外部条件因素到内在质量因素给予综合分析,尽快地确认分析的主要程序。
一般情况下轴承失效分析大体可分为:失效实物和背景资料的收集;对失效实物的宏观检查和微观分析等三个步骤。
1.失效实物和背景材料的收集 应该尽可能地收集到失效实物的各个零件和残片。
尽量多地了解到失效轴承的实际工作条件、使用过程和制造质量情况。
这对于正确地进行失效分析是必不可少的。
它具体包括以下的内容: (1)轴承所服役的机器设备的工作状况、载荷和运行速度。
轴承在设备上的设计工作条件。
(2)轴承失效的情况。
只有轴承失效还是其他部分也失效,轴承失效属于什么类型。
(3)轴承的安装运转记录。
运转使用过程中有无不正常操作。
(4)轴承工作中所承受的真正载荷情况如何,是否符合原设计。
(5)轴承工作的实际速度及不同速度出现的频率。
(6)失效时是否有温度的急剧增加或冒烟、噪声及振动的突然增大。
(7)工作环境中有无腐蚀性介质,轴承及其相接触的轴颈处有无特殊的表面氧化色或其他沾污色。
(8)轴承的安装记录(包括安装前轴承尺寸精度的复检情况),轴承和轴承的游隙、装配和对中情况,轴承座和机架刚性如何,安装是否有异常。
(9)轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。
(10)轴承的润滑情况,包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂质含量、过滤、更换及供给情况等,并收集其沉淀物作分析。
(11)轴承的选材是否正确,用材质量是否符合标准或图纸要求。
(12)轴承的制造工艺过程是否正常,表面是否有塑性变化,有没有表面磨削烧伤。
(13)失效轴承的修复和保养记录。
(14)同批或同类轴承的失效情况。
在实际的失效分析背景材料收集工作中,全部满足上述要求是很难的。
但收集到的资料愈多,无疑会更有利于分析结论的正确。
2.宏观检查 对失效轴承进行宏观检查(包括尺寸精度测量和表面状态检查分析).是失效分析最重要的环节。
总体的外观检查,可了解轴承失效的概貌和损坏部位的特征,估计造成失效的起因,察看缺陷的大小、形状、部位、数量和特征并确定截取的部位做进一步的微观检查和分析。
宏观检查的内容应包括: (1)外形和尺寸精度的变化情况(包括测振分析、动态函数分析和滚道圆度分析)。
(2)游隙的变化情况。
(3)是否有腐蚀现象,在什么部位,是什人类型的腐蚀,是否与失效直接有关。
(4)是否有破裂,裂纹的形态和断口性质如何。