SKF轴承失效分析：失效形式、特征及可能原因

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　　本文从轴承负荷形式、失效模式分类以及失效原因查找三个方面进行介绍，希望对您有所帮助!

　　轴承失效过程

　　轴承负荷形式
　　1、常规径向负荷区域

　　2、内圈转动负荷

　　3、外圈转动负荷

　　4、组合(径向和轴向)负荷

　　轴向(推力)负荷

　　5、存在偏心时

　　↓↓↓ 外圈倾斜

　　↓↓↓ 内圈倾斜

　　↓↓↓球轴承

　　↓↓↓圆柱轴承

　　6、轴承座孔变形

　　7、过度配合——预负荷

　　↓↓↓偏心径向负荷

　　↓↓↓不平衡负荷

　　失效模式分类
　　具有可识别特性的失效原因
　　具有可识别失效模式的失效机制
　　观察损坏情况可帮助识别失效原因

　　具体的失效模式分类如下：

　　下面简单介绍一些各种失效模式的基本特征：
　　1、疲劳
　　(1) 表面下疲劳
　　  · 重复应力改变
　　  · 材料结构改变
　　  · 表面下的细微裂痕
　　  · 裂痕扩散
　　  · 脱离、剥落和脱落

　　↓↓↓ 疲劳剥落现象

　　↓↓↓ 边部偏载

　　↓↓↓ 压痕和冲击

　　(2)表面初始疲劳
　　  · 表面受挫
　　  · 润滑减少
　　  · 滑动运动
　　  · 发光发亮
　　  · 粗糙的微裂纹
　　  · 粗糙的微粒剥落

　　↓↓↓ 润滑不当

　　↓↓↓ 润滑不当造成磨损的过程

　　2、磨损
　　(1)研磨磨损
　　  · 材料的逐步清除
　　  · 加速过程
　　  · 润滑不当
　　  · 污染颗粒的进入

　　↓↓↓ 对磨磨损

　　(2)粘性磨损
　　  · 擦伤/滑动/卡紧
　　  · 材料转换/磨擦生热
　　  · 锻造/应力集中并出现裂痕或脱落现象的再次硬化
　　  · 低负荷
　　  · 加速

　　↓↓↓ 滚子与轨道的擦伤

　　↓↓↓ 温度色变

　　  · SKF轴承可在温度达125°C (~ 250°F)的条件下使用
　　  · 过高的温度可导致硬度下降
　　  · 降低2-4点洛氏硬度可减少寿命50%

　　3、腐蚀
　　(1)湿气腐蚀
　　  · 氧化/锈蚀
　　  · 化学反应
　　  · 腐蚀点/ 脱离
　　  · 蚀刻(水/油混合物)

　　↓↓↓ 锈蚀

　　(2)摩擦腐蚀
　　(a)蠕动腐蚀
　　  · 结合部分的微粒运动
　　  · 粗糙粒子的氧化
　　  · 粉末状锈蚀
　　  · 材料损失
　　  · 出现在配合接面处

　　↓↓↓ 配合不当

　　(b)压痕腐蚀
　　  · 滚动元件/滚道
　　  · 微粒运动/弹性形变
　　  · 振动
　　  · 腐蚀/磨损：光亮或红色的凹陷区域
　　  · 固定：在滚动元件的游隙处损坏
　　  · 旋转：损坏部分表现为平行的凹槽

　　↓↓↓ 振动造成的失效

　　4、电蚀磨损
　　(1)电压过高
　　  · 高电流= 放电现象
　　  · 即时的本地加热可导致熔化和/或焊接现象的产生
　　  · 放电痕达到100μm




　　(2) 电流泄漏
　　  · 低电流强度
　　  · 位置接近的较浅电痕
　　  · 在滚道和滚子上出现凹槽，与滚动轴平行
　　  · 颜色褪为深灰色


　　电流通过的解决方案：

　　组合式深沟球轴承

　　↓↓↓ Inso涂层

　　5、塑性变形
　　(1)过载
　　  · 静态或冲击负荷
　　  · 塑性变形
　　  · 滚动元件间隔出现凹陷现象
　　  · 操作造成的损坏

　　↓↓↓ 安装中出现的损坏

　　(2)凹痕
　　  · 局部过载
　　  · 颗粒的过度滚动= 凹痕
　　  · 由低碳钢/硬化钢/硬质矿物颗粒造成
　　  · 局部过载
　　  · 由坚硬/锋利的物体造成的刻痕

　　↓↓↓ 颗粒造成的凹痕

　　↓↓↓ 操作造成的损坏

　　↓↓↓ CRB滚子损坏，使用不当造成的失效

　　6、列痕
　　(1)粗暴的敲打所造成的裂痕
　　  · 集中的应力超过了抗拉强度
　　  · 冲击/过度应力

　　↓↓↓ 过度配合所造成的裂痕

　　(2)疲劳造成的裂痕
　　  · 在弯曲作用下超出了疲劳强度
　　  · 裂痕开始出现/扩散
　　  · 最终形成裂痕
　　  · 圈和保持架

　　(3)受热造成的裂痕
　　  · 过度滑动和/或不足的润滑
　　  · 高磨擦热量
　　  · 裂痕出现在滑动方向的正确角度上


　　失效原因查找
　　  · 收集运行数据、监控数据
　　  · 采集润滑剂样本
　　  · 检查轴承环境
　　  · 评估安装条件下的轴承状态
　　  · 标记安装位置
　　  · 卸下、标记并包装轴承和零件
　　  · 检查轴承座
　　  · 检查轴承和零件
　　  · 记录目测的观察结果
　　  · 使用失效模式排除不可能的原因并确定实效的根本原因
　　  · 如需要联系外界人员以获得帮助
　　  · 若有必要开始修理

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