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1、TWB軸承失效原因分析(上)1內(nèi)容介紹什么是軸承失效失效分析的意義軸承失效的主要形式軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常的判別方法軸承的噪聲與振動(dòng)軸承故障和損壞原因及對(duì)策滾動(dòng)軸承在使用中的故障與排除2一、什么是軸承的失效滾動(dòng)軸承在使用過(guò)程中由于本身質(zhì)量和外部條件的原因,其承載能力,旋轉(zhuǎn)精度和減磨性能等會(huì)發(fā)生變化,當(dāng)軸承的性能指標(biāo)低于使用要求而不能正常工作時(shí),就稱為軸承損壞和失效,TWB3二、失效分析的意義失效分析可以找出機(jī)械故障部位、失效原因和機(jī)理,從而提供產(chǎn)品改進(jìn)方向和防止問(wèn)題發(fā)生的意見(jiàn),它為設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)者、使用者找出故障原因和預(yù)防措施。是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段,是
2、一門跨學(xué)科的綜合性技術(shù)。失效分析結(jié)果需反饋到設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中去,這樣是為了保證產(chǎn)品可靠性和提高產(chǎn)品質(zhì)量的一種重要手段。ISO9002TWB4三、軸承失效的主要形式TWB1.疲勞損壞(正常損壞)2.存儲(chǔ)、運(yùn)輸損壞3.安裝不當(dāng)4.潤(rùn)滑失效5.雜質(zhì)、摩擦、腐蝕損壞ISO9002下面將詳細(xì)介紹其產(chǎn)生的原因5TWB1.疲勞損壞(正常損壞)在交變接觸應(yīng)力下,鋼材內(nèi)的雜質(zhì)先發(fā)生破裂,形成微小裂縫。裂縫不斷擴(kuò)展,導(dǎo)致金屬剝落。在滾道和滾動(dòng)體表面形成麻點(diǎn)。ISO90026演示疲勞剝落的原理7A.從周期性滾子擠壓滾道的形式8B.原始夾雜物碎片9C.碎片延升到表面10D.碎
3、片擴(kuò)散11E.波浪般的痕跡12F.逐步蔓延13G.典型的放射蔓延14疲勞剝落TWBISO9002疲勞剝落是軸承正常失效的形式。本圖所示是典型失效的內(nèi)圈,粗糙的表面與潤(rùn)滑失效有明顯的差別。另外,可見(jiàn)受力情況也很好,兩條滾道上的剝落區(qū)一樣長(zhǎng)。15疲勞剝落典型的外圈疲勞剝落TWBISO900216TWB2。存儲(chǔ)不當(dāng)產(chǎn)生銹蝕A.防銹油失效B.存放環(huán)境潮濕C.包裝破損ISO900217銹蝕軸承外圈存儲(chǔ)不當(dāng)TWBISO9002軸承因受到濕氣、酸、堿、鹽類等物質(zhì)的腐蝕而生銹18滾道與滾子接觸區(qū)域的銹蝕特別明顯。存儲(chǔ)不當(dāng)TWBISO900219存儲(chǔ)不當(dāng)內(nèi)外圈滾道、
4、滾子在潮濕空氣中存儲(chǔ)產(chǎn)生有深度的銹斑。TWBISO900220運(yùn)輸損傷運(yùn)輸中的振動(dòng)引起的磨損。TWBISO900221TWB3.安裝不當(dāng)造成損壞錯(cuò)誤的安裝方法B.軸承與軸或孔的配合錯(cuò)誤ISO900222正確的軸承安裝可以防止60%的軸承提前失效。正確選用合適的潤(rùn)滑脂可以防止36%的軸承提前失效。軸承和潤(rùn)滑脂受到污染侵入和其它占14%。TWBISO900223野蠻安裝,使兩個(gè)擋邊被打破,滾子有傷痕。安裝不當(dāng)TWBISO900224敲擊使內(nèi)圈端面破裂。同時(shí)使外圈滾道和滾子受損安裝不當(dāng)TWBISO900225軸承內(nèi)外圈斷裂由于安裝時(shí),軸上夾雜有灰塵或毛刺
5、會(huì)使內(nèi)圈壁面應(yīng)力增大,當(dāng)軸承受到很大的沖擊交變載荷時(shí),局部過(guò)載現(xiàn)象出現(xiàn)而斷裂。軸承座內(nèi)表面有部分凸面,當(dāng)軸承受到很大的突發(fā)沖擊載荷時(shí),凸面處受力,使外圈斷裂。TWB26配合不當(dāng)軸與內(nèi)圈配合不當(dāng)錐套的錐度不當(dāng)TWBISO900227內(nèi)圈與軸的配合過(guò)松,套圈端面與軸肩的“爬行”,產(chǎn)生熱裂紋。配合不當(dāng)TWBISO900228TWB4。潤(rùn)滑失效與雜質(zhì)損壞由于潤(rùn)滑的不良和雜質(zhì)進(jìn)入軸承而造成的損壞ISO900229滑潤(rùn)失效潤(rùn)滑不當(dāng),產(chǎn)生很深的溝槽。TWBISO900230潤(rùn)滑失效TWBISO9002圖示是一套軸承的內(nèi)圈和滾子,滾道產(chǎn)生很深溝槽,滾子嚴(yán)重磨損,產(chǎn)
6、生瓶頸的形狀,在這種失效形式中,滾道和滾子一般有暗黑色污點(diǎn),與正常失效相比,這種剝落模式有精細(xì)的花紋。31潤(rùn)滑失效滾子兩端剝落,中部還是完好的。TWBISO900232潤(rùn)滑失效小部分剝落區(qū)域,象剝了皮的蘋果TWBISO900233潤(rùn)滑失效保持架對(duì)潤(rùn)滑很敏感,磨損很快TWBISO900234潤(rùn)滑失效擋邊端面和滾子端面摩擦痕跡明顯TWBISO900235雜質(zhì)磨損因污染物而磨損TWBISO900236雜質(zhì)磨損內(nèi)圈擋邊和滾子端面磨損明顯TWBISO900237外圈剖面圖形成了很深的滾子輪廓。雜質(zhì)磨損TWB外圈滾道面ISO900238雜質(zhì)磨損滾子端面磨損TW
7、BISO900239磨擦腐蝕內(nèi)圈與軸配合過(guò)盈量不足,會(huì)發(fā)生“爬行”現(xiàn)象,導(dǎo)致磨擦腐蝕,產(chǎn)生氧化物,作為一種磨料,加速軸和內(nèi)孔的磨損,產(chǎn)生的熱量引起表面裂縫,導(dǎo)致軸承內(nèi)圈斷裂失效。另一種是酸或堿類物質(zhì)直接對(duì)軸承鋼材進(jìn)行腐蝕(軸承表面生長(zhǎng)出腐蝕后的細(xì)毛)。40避免摩擦腐蝕的方法:A.排除振動(dòng)源。B.施加一輕推力載荷以鎖緊軸承。C.周期性地運(yùn)轉(zhuǎn)靜止設(shè)備,使其所有表面保持潤(rùn)滑。D.只要軸承工作良好,可減小其內(nèi)部游隙。E.降低潤(rùn)滑劑粘度,使?jié)櫥瑒駶?rùn),更好地將接觸表面分開(kāi)。F.另外,也可采用慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)主軸來(lái)防止軸承振動(dòng)損傷及發(fā)生摩擦腐蝕。41軸承常見(jiàn)的失效形式
8、有:疲勞剝落存儲(chǔ)、運(yùn)輸損壞安裝不當(dāng)潤(rùn)滑失效雜質(zhì)與腐蝕磨損等非正常失效正常失效42四、軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常的判別方法一般是三部曲