滚动轴失效分析5
滚动轴承内圈故障特征
滚动轴承内圈故障特征
滚动轴承内圈的故障特征可能包括:
1. 轴承内圈出现裂纹,这可能是由于装配过盈量太大,配合不当,受到较大的冲击载荷,或者制造质量不良,轴承材料内部有缺陷。
2. 轴承内圈的金属剥落,这可能是由于冲击力或交变载荷使滚道和滚动体产生疲劳剥落,内外圈安装歪斜造成过载,间隙调整过紧,配合面间有铁屑或硬质杂物,或者选型不当。
3. 轴承内圈的表面出现点蚀麻坑,这可能是由于油液黏度过低,抗极压能力低,或者超载。
4. 轴承内圈咬死,这可能是由于严重发热造成局部高温。
5. 轴承内圈磨损,这可能是由于润滑不良,超载、超速,装配不良、间隙调整过紧,或者轴承制造质量不高。
以上信息仅供参考,具体故障特征及可能的原因和解决方案需要根据实际情况进行判断。
如遇到相关问题,建议寻求专业人员的帮助。
滚动轴承常见失效形式及原因分析
滚动轴承常见失效形式及原因分析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:(1)制造因素a.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。
滚动轴承故障诊断的频谱分析
滚动轴承故障诊断的频谱分析滚动轴承在机电设备中的应用非常广泛,滚动轴承状态的好坏直接关系到旋转设备的运行状态,因此在实际生产过程中作好滚动轴承的状态监测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。
滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性,并且重复性强。
正常优质轴承在开始使用时振动和噪声均比较小,但频谱有些散乱,幅值比较小。
运动一段时间后,振动和噪声保持在一定水平,频谱比较单一,仅出现一,二倍频,极少出现三倍工频以上频谱,轴承状态非常平稳,进入稳定工作期。
持续运行后进入使用后期,轴承振动和噪声开始增大,有时出现异音,但振动增大的变化比较缓慢,此时,轴承峭度值开始突然到达一定值。
可以认为此时轴承出现了初期故障。
这时就要对轴承进行严密监测,密切注意其变化。
此后轴承峭度值又开始快速下降,并接近正常值,而振动和噪声开始显著增大,其增大幅度开始加快,其振动超过标准时(ISO2372),其轴承峭度值也开始快速增大,当轴承超过振动标准,峭度值也超过正常值时,可认为轴承已进入晚期故障,需要及时检修设备,更换滚动轴承。
1、滚动轴承故障诊断方式振动分析是对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的常用方法。
一般方式为:利用数据采集器在设备现场采集滚动轴承振动信号并储存,传送到计算机,利用振动分析软件进行深入分析,从而得到滚动轴承各种振动参数的准确数值,进而判断这些滚动轴承是否存在故障。
采用恩递替公司的Indus3振动测量分析系统进行大中型电机滚动轴承的状态监测和故障诊断,经过近几年实际使用,其效果令人非常满意。
要想真实准确反映滚动轴承振动状态,必须注意采集信号的准确真实,因此要在离轴承最近的地方安排测点。
2、滚动轴承正常运行特点与诊断技巧滚动轴承的运转状态在其使用过程中有一定的规律性,并且重复性非常好。
例如,正常优质轴承在开始使用时,振动幅值和噪声均比较小,但频谱有些散乱(图1)这可能是由于制造过程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。
滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则
滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则1.滚动轴承的受力分析滚动轴承在工作中,在通过轴心线的轴向载荷(中心轴向载荷)Fa作用下,可认为各滚动体平均分担载荷,即各滚动体受力相等。
当轴承在纯径向载荷Fr作用下(图6),内圈沿Fr方向移动一距离δ0,上半圈滚动体不承载,下半圈各滚动体由于个接触点上的弹性变形量不同承受不同的载荷,处于Fr作用线最下位置的滚动体承载最大,其值近似为5Fr/Z(点接触轴承)或4.6Fr/Z(线接触轴承),Z为轴承滚动体总数,远离作用线的各滚动体承载逐渐减小。
对于内外圈相对转动的滚动轴承,滚动体的位置是不断变化的,因此,每个滚动体所受的径向载荷是变载荷。
2.滚动轴承的载荷计算(1)滚动轴承的径向载荷计算一般轴承径向载荷Fr作用中心O的位置为轴承宽度中点。
角接触轴承径向载荷作用中心O的位置应为各滚动体的载荷矢量与轴中心线的交点,如图7所示。
角接触球轴承、圆锥滚子轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离a可由直接从手册查得。
接触角α及直径D,越大,载荷作用中心距轴承宽度中点越远。
为了简化计算,常假设载荷中心就在轴承宽度中点,但这对于跨距较小的轴,误差较大,不宜随便简化。
图8角接触轴承受径向载荷产生附加轴向力1)滚动轴承的轴向载荷计算当作用于轴系上的轴向工作合力为FA,则轴系中受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=FA,不受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=0。
但角接触轴承的轴向载荷不能这样计算。
角接触轴承受径向载荷Fr时,会产生附加轴向力FS。
图8所示轴承下半圈第i个球受径向力Fri。
由于轴承外圈接触点法线与轴承中心平面有接触角α,通过接触点法线对轴承内圈和轴的法向反力Fi将产生径向分力Fri;和轴向分力FSi。
各球的轴向分力之和即为轴承的附加轴向力FS。
按一半滚动体受力进行分析,有FS ≈ 1.25 Frtan α(1)计算各种角接触轴承附加轴向力的公式可查表5。
表中Fr为轴承的径向载荷;e为判断系数,查表6;Y为圆锥滚子轴承的轴向动载荷系数,查表7。
铁路货车滚动轴承常见故障分析及外检判定方法的探讨
铁路货车滚动轴承常见故障分析及外检判定方法的探讨摘要:铁路货车滚动轴承作为铁路货车走行部的关键部件,防止车辆轴承故障引发的燃轴、切轴事故,是保证铁路运行安全面临的重大安全课题。
本文简要分析了轴承常见故障发生的原因及外检识别判定方法。
关键词:滚动轴承故障分析识别判定1概述滚动轴承是铁路货车上重要的并且是可互换的部件,其技术状态的好坏直接影响车辆运行安全。
滚动轴承故障具有较强的隐蔽性,铁路货车段修时,轴承内部质量故障未能及时发现将带有安全隐患的轮对(轴)装车使用,是导致燃轴、切轴事故的直接原因。
而滚动轴承外观质量检查是确认轴承及其零部件的外观及内部质量是整个检修过程中最重要的工序之一,它是轴承检修中最关键的环节,也是轴承检修中故障最难判定的工序。
外检是检查轴承的内部故障,不能直观所见,只能凭感觉,凭经验,是只可意会不可言传的,所以要求外检的工作者必须经验丰富、责任心强,要具有内科大夫看病的本领。
2货车滚动轴承常见故障及原因货车滚动轴承在运转(行)过程中可能会由于各种原因引起损坏,如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都可能会导致轴承过早损坏。
即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下,经过一段时间运转,轴承也会出现疲劳剥落和磨损现象。
另外轮对踏面擦伤、剥离、缺损、局部凹陷等超过限度时,对轴承的危害是非常大的。
总之,滚动轴承的故障原因是十分复杂的。
车辆段修时滚动轴承常见故障形式如下:2.1外观故障2.1.1前盖、后档(挡)、外圈有裂纹、碰伤、松动、变形或其他异状。
轴承在运用中受到非正常的外力作用造成的,如由于车辆脱线造成轴承外圈裂损、前盖、后档(挡)碰伤、车辆行走(走行)时带起的飞石或其它外力造成轴承外圈裂损。
另外轴承在检修过程中操作不当也会造成轴承故障缺陷,如磕碰伤、划伤、拉伤等。
2.1.2密封罩、密封组成裂纹、碰伤、松动、变形。
密封罩、密封组成裂纹、碰伤、变形主要是外力所致,而密封罩松动是密封装置最常见也是危害最大的,其主要原因是轴承一般检修或大修时,外圈牙口与密封罩配合过(过盈量)小,密封罩在车辆运行中受到离心力及转动力矩作用,导致密封罩中的密封圈与密封座摩擦加剧从而带动密封罩一起转动,使得密封罩松动脱出,过盈量过大在密封罩组装过程中容易破坏甚至切掉凸台,而且会使密封罩受力产生变形,在受到振动或冲击力时容易瞬间脱出。
滚动轴承常见的失效形式及原因分析
滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承是一种用于支撑和减少摩擦的常用机械元件。
它们广泛应用于各种机械设备和领域,如汽车、风力发电、机械制造等。
然而,由于工作环境的恶劣条件或长期运行等原因,滚动轴承可能会出现各种故障和失效。
以下是滚动轴承常见的失效形式及其原因分析。
1.疲劳失效:疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式之一、它通常在长时间高速运转或载荷较大的情况下发生。
轴承在不断重复的载荷下产生微小的裂纹,最终导致轴承出现断裂。
这种失效通常与以下原因有关:-动载荷过大:轴承在长时间内承受过大的动载荷,超出了其额定负荷能力。
-轴承安装不当:安装不当会使轴向载荷分布不均匀,导致局部载荷过大。
-润滑不良:缺乏或过多的润滑剂都会导致轴承摩擦增加,使得轴承易于疲劳失效。
2.磨损失效:磨损是轴承常见的失效形式之一、它通常发生在轴承和周围部件之间的摩擦表面上。
常见的磨损形式包括:-磨粒磨损:当粉尘、金属碎屑等进入轴承内部时,会使滚动体、保持架等部件发生磨损。
-粘着磨损:当润滑不良时,摩擦表面出现直接接触,轴承可能会发生粘着磨损。
-磨料磨损:当轴承受污染物质时,如沙尘、水等,会导致轴承表面产生磨料磨损。
3.返现失效:轴承返现是指滚动体和滚道之间的剥离、严重滚道表面损伤或磨擦减小所引起的失效。
返现失效的原因主要有:-轴承清洗不当:清洗过程中使用的溶剂或清洁剂残留在轴承内部,导致润滑性能下降,滚动体容易返现。
-轴承热胀冷缩:当轴承受到温度变化时,轴承和轴承座之间的配合间隙有可能发生变化,导致轴承返现。
-润滑不良:缺乏或过多的润滑剂会导致轴承受到不均匀的载荷分布,容易引起轴承返现。
4.偏磨失效:偏磨是指轴承滚动体在滚道上发生偏磨,导致滚道表面形变或表面破坏。
-不均匀载荷:长期承受不均匀载荷会导致滚动体在滚道上的位置发生偏移,从而引起偏磨失效。
-润滑不良:过多或过少的润滑剂会导致轴承滚动体和滚道之间的摩擦增加,从而引起偏磨。
轴的失效形式和原因分析
轴的失效形式与特征轴是各种机械中最为普通而不可缺少的重要零件,根据使用条件的差异,轴有很大不同的类型,按其功能和所受载荷的不同,一般可分为心轴、转轴和传动轴三类。
心轴主要承受弯矩而不承受扭矩,它只能旋转零件起支撑作用,并不传递动力。
传动轴主要承受扭矩,其基本功能只传输动力,而转轴既承受弯矩又承受扭矩,它兼有支撑与传输动力的双倍功能。
由于各类轴自身的材质、结构和承载条件不同、运行环境和使用操作的差异可能发生各种不同类型的失效时有发生,失效的形式和特征也各异。
一. 疲劳断裂疲劳断裂是指轴在交变应力的作用下,经过多次反复后发生的突然断裂。
是轴类零件在其服役过程中主要的失效形式。
轴在疲劳断裂前没有明显的塑性变形,反映在宏观形态上属于脆性断裂。
断口形貌有其本身的特征,在宏观形貌上可分为三个区域:图1 疲劳断裂示意图1)疲劳源区:通常是指断口上的放射源的中心点,源区表面细密光滑,多发生于轴的表面。
由于表面常存在缺口、刀痕、沟槽等缺陷,导致应力集中,从而诱发疲劳裂纹。
疲劳断口上可能只有一个疲劳裂纹源,也可能出现几个裂源。
疲劳源区有时存在疲劳台阶,这是由于不同高度的多源疲劳裂纹在其扩展过程中连接形成的。
2)疲劳扩展区:是断口上最重要的特征区域,海滩花样(贝壳花样、疲劳弧线、疲劳条带)的存在是鉴别疲劳断裂的宏观依据。
有时必须借住高倍的电子显微镜才能观察到疲劳条带。
根据弧线数量和间距可以略微地判断零件所承受交变应力幅值,弧线规律分布表示交变载荷是平稳的。
承受应力状态、工作环境以及材料性质的不同,疲劳裂纹扩展的形貌所异。
每条疲劳条带表示载荷的一次循环,条带间距离与外加载荷的应力幅值有关。
当交变载荷变化不大、零件内的残余应力很小时,往往不出现弧线或不明显,所以不是所以疲劳断口有存在疲劳条带,低周疲劳断口有时可呈现韧窝状,有时也可出现轮胎花样(图2),所以疲劳条带并不是疲劳断裂的唯一显微特征。
高频疲劳断口或腐蚀疲劳断口上的疲劳条带比较模糊,较难判断。
航空发动机主轴轴承失效模式分析
航空发动机主轴轴承失效模式分析摘要:经济的发展推动了航空业的发展,但与此同时,我国航空发动机出现的故障中,轴承失效导致的事故在不断增加。
但当前对轴承失效的分析工作,常常以某一套飞行事故发动机轴承的失效研究为主,而因其他原因造成的航空发动机滚动轴承的早期失效模式,受条件制约,未进行系统分类和深一步的研究。
航空发动机主轴轴承的主要损伤模式为剥落、微粒损伤、压延印痕、夹杂物损伤、打滑蹭伤、磨损、接触腐蚀、断裂和变色。
这些失效模式分类对于滚动轴承的设计、制造工作具有一定的指导意义,但分类后的失效模式缺乏相关失效案例和实验数据,实际现场中此类失效模式可能不太适用,因此采用多种实验手段对轴承失效模式分析就显得极为重要。
关键词:航空发动机;主轴轴承;失效模式引言航空发动机主轴钢质轴承的主要失效模式包括疲劳失效,磨损失效,过热,塑性变形以及蹭伤等。
航空发动机圆柱滚子轴承常规失效模式主要为滚子轻载打滑及保持架断裂等。
而某航空发动机主轴圆柱滚子轴承出现有异于常规失效模式的滚子端面严重磨损的非典型失效模式。
目前对航空发动机主轴圆柱滚子轴承失效机理分析一般都采用定性分析,很少从轴承动力学特性进行失效机理定量分析。
1圆柱滚子轴承非典型失效表征圆柱滚子轴承非典型失效表征主要体现在以下方面:某航空发动机主轴圆柱滚子轴承使用过程中出现的失效模式表现为滚子的端面与工作表面严重磨损,内圈的挡边与滚道表面和保持架的兜孔横梁存在严重的磨损变色。
经初步分析,滚子倒角在磨削加工中产生的动不平衡量较大以及内圈挡边轴向游隙超差导致滚子歪斜过大是引起该轴承失效的主要原因。
本文从圆柱滚子轴承动力学特性理论方面加以研究此失效机理。
2航空发动机主轴轴承失效模式分析明确各种失效模式间的转变,首先就要确定各种失效模式各自的具体表现形式,失效机理及描述轴承运转状态的参数。
(1)疲劳失效。
表现形式及失效机理:疲劳失效主要分为次表面初始疲劳和表面疲劳。
疲劳失效常表现为滚动体或滚道接触表面上由最初的不规则的剥落坑逐渐延伸,直至发展为大片剥落。
金属零件失效分析及实例 (DEMO)
金属零件失效分析及实例一、轴的失效分析1.1 轴的失效类型轴是用来支承旋转,并传递动力和运动的部件。
轴可以承受各种类型的载荷,如拉伸、压缩、弯曲或扭转及各种复合载荷。
有时还承受振动应力。
在这些载荷作用下,使轴失效的最常见的类型是轴的疲劳断裂。
疲劳破坏起始于局部应力最高的部位,有些机械由于设计、制造、装配和使用不合理,也造成轴过早地发生疲劳断裂。
轴的疲劳通常可分为3种基本类型:弯曲疲劳、扭转疲劳和轴向疲劳。
弯曲疲劳可由下面几种类型的弯曲载荷造成:单向的、交变的和旋转的。
在单向弯曲时,任一点的应力都是变动的,变动应力只改变大小而不改变方向。
在交变弯曲和旋转弯曲时,任意一点的应力都是交变的,即应力在方向相反的应力之间循环变化。
扭转疲劳常因施加变动或交变的扭转力矩产生。
轴向疲劳则由于施加交变或变动的拉伸—压缩载荷的结果。
承受了变应力的轴,由于机械的或冶金的因素,或两者综合的结果导致轴的疲劳断裂。
机械影响因素包括了小圆角、尖角、凹槽、键槽、刻痕及紧配合处。
冶金影响因素包括了淬火裂纹、腐蚀凹坑、粗大的金属夹杂物及焊接缺陷等。
疲劳破坏占失效轴的50%以上。
在低温环境中或是在冲击及快速施加过载时,将会使轴发生脆性断裂。
脆性断裂的特征是裂纹以极高的扩展速度(大约1800m/s或更大)发生突然断裂,而在断裂源处只有小的变形迹象。
这种类型的断裂特征是断裂表面上存在着鱼骨状或人字形花样的标志,人字形的顶点指向断裂源。
一些表面处理能使氢溶解入高强度钢中,使轴脆化而断裂,例如,电镀金属会引起高强度钢的失效。
轴的韧性断裂(显微空穴聚合的结果)在断裂表面上呈现有塑性变形的迹象,类似在普通拉伸试验或扭转试验试样中所观察到的情况。
对拉伸断裂的轴这种变形,用目视检验是容易见到的,但是,当轴扭转断裂时,则变形是不明显的。
在正常工作条件下轴很少发生韧性断裂。
但是,如果对工作要求条件估计过低,或者所用材料强度达不到预定数值,或者轴受到单一过负载,也可能发生韧性断裂。
汽车轮毂轴承失效模式识别及其机理分析
汽车轮毂轴承失效模式识别及其机理分析发布时间:2022-05-31T08:27:56.264Z 来源:《新型城镇化》2022年10期作者:王建杰[导读] 汽车轮毂轴承单元主要作用是对制动器、扭力梁或传动轴进行连接,并为轮毂的转动传递转矩和支撑荷载。
因此轮毂轴承是保证汽车运行平稳、舒适及安全的重要部件之一,一旦失效将会导致汽车在行驶过程中无法正常行驶,从而引发严重的交通事故。
鉴于此,本文主要分析探讨了汽车轮毂轴承失效模式识别及其机理,以供参阅。
襄阳汽车轴承股份有限公司湖北襄阳 441057摘要:汽车轮毂轴承单元主要作用是对制动器、扭力梁或传动轴进行连接,并为轮毂的转动传递转矩和支撑荷载。
因此轮毂轴承是保证汽车运行平稳、舒适及安全的重要部件之一,一旦失效将会导致汽车在行驶过程中无法正常行驶,从而引发严重的交通事故。
鉴于此,本文主要分析探讨了汽车轮毂轴承失效模式识别及其机理,以供参阅。
关键词:汽车;轮毂轴承;失效模式引言汽车轮毂轴承单元是用于连接制动器、传动轴或者扭力梁,为轮毂的转动传递转矩和支撑整车载荷的作用。
汽车轮毂轴承单元主要承受通过悬架系统传递而来的汽车重量(径向载荷),转向系统中转向力产生的轴向载荷,传动系统传递变速箱和驱动轴扭矩,使汽车前进和后退。
因此轮毂轴承是一个非常重要的部件,保证了汽车运行平稳舒适性和安全性。
一旦失效会导致车辆不能正常行驶,零部件运转异常、异响,零件磨损加剧,使用寿命下降,安全性能降低等问题。
典型的轮毂轴承失效主要有:密封性能失效、内外圈表面疲劳失效。
1汽车轮毂轴承结构演变汽车轮毂过去较多是使用成对的单列圆锥滚子或球轴承,随着技术发展,现已广泛使用轮毂轴承单元。
受成本因素影响,中国市场上采用圆锥滚子轴承的设计已逐步淘汰,故本文的研究范围仅划定在球轴承轮毂单元。
汽车轮毂轴承单元,英文为HubBearingUnit,缩写为HBU,主体是背靠背布置的双列角接触球轴承。
第一代轮毂轴承单元是由SKF开发,在1938年开始生产的。
轴承失效分析
轴承过热是指在一般情况下轴承正常运转时不应有烫手的感觉如发现轴承使用温度接近100℃则说明轴承过热应立即停止运转并对轴承及有关部分进行全面检查
轴承过热主要是由于其转速、载荷、润滑剂及工作环境与轴承的性能不相适应所造成的总括有以下19种原因
1、润滑油脂有错或润滑油类型不对不符合滚动轴承产品样本说明书的要求
避免摩擦腐蚀的方法:
A.排除振动源 B.施加一轻推力载荷以锁紧轴承 C.周期性地运转静止设备使其所有表面保持润滑 D.只要轴承工作良好可减小其内部游隙 E.降低润滑剂粘度使润滑剂湿润更好地将接触表面分开 F.另外也可采用慢慢转动主轴来防止轴承振动损伤及发生摩擦腐蚀
轴承常见的失效形式有: 疲劳剥落 存储、运输损坏 安装不当 润滑失效 杂质与腐蚀磨损等
15、固定的油位杯安装位置不正确过高、过低或油位杯逆轴承转向安装使油流过大导致油位上升太高应调整油位杯安装位置将油位杯顺着轴的轴的转向安装总之应在轴承最低的钢球或滚子中心以下的位置 16、轴承支架与滚动轴承发生摩擦可卸下锁紧垫圈调直轴承支架或更新垫圈 17、轴套在轴上有拉毛和压痕现象应清除拉毛、压痕当清除拉毛、压痕轴与轴承配合松动时可对轴先进行涂镀或喷涂金属然后按要求尺寸配磨安装
七、滚动轴承在使用中的故障与排除
1轴承过热 2轴承变色 3轴承异响及噪声 4轴承振动 5轴承在轴上松动 6轴承旋转困难 7滚动体严重磨损 8滚道疤痕及凹坑和排除 9轴承套圈裂纹
10滚动体被压碎 11滚道刮痕 12轴承锈蚀 13保持架损坏 14轴承金属剥落 15轴承安装后转不动 16轴承损坏类型分析 17轴承故障的原因 18轴承使用寿命最大值
低频的不规则的音响
游隙过大
调整轴承游隙,修整配合等级,加大预紧载荷
滚动轴承使用过程中常见故障及原因分析
滚动轴承使用过程中常见故障及原因分析1、滚动轴承的主要失效形式(1)疲劳点蚀:滚动轴承在载荷作用下,滚动体与内、外滚道之间将产生接触应力。
轴承转动时,接触应力是循环变化的,当工作若干时间以后,滚动体或滚道的局部表层金属脱落,使轴承产生振动和噪声而失效。
(2)塑性变形:当轴承的转速很低或间歇摆动时,轴承不会发生疲劳点蚀,此时轴承失效是因受过大的载荷(称为静载荷)或冲击载荷,使滚动体或内、外圈滚道上出现大的塑性变形,形成不均匀的凹坑,从而加大轴承的摩擦力矩,振动和噪声增加,运动精度降低。
(3)磨料磨损、粘着磨损:在轴承组合设计时,轴承处均设有密封装置。
但在多尘条件下的轴承,外界的尘土、杂质仍会侵入到轴承内,使滚动体与滚道表面产生磨粒磨损。
如果润滑不良,滚动轴承内有滑动的摩擦表面,还会产生粘着磨损,轴承转速越高,粘着磨损越严重。
经磨损后,轴承游隙加大,轴承游隙加大,运动精度降低,振动和噪声增加。
2、影响轴承使用寿命的因素1)温度:滚动轴承工作温度和轴承使用寿命的关系,主要体现在轴承额定动负荷的降低。
轴承动负荷是在工作温度低于120℃的情况下确定的轴承负荷能力,工作温度是指轴承外圈测量处的温度。
因此如果工作温度超过120℃,则滚动体与滚道接触处温度将超过轴承元件的回火温度,使轴承元件丧失原有的尺寸稳定性和工作表面硬度。
(2)游隙:滚动轴承的游隙是重要的使用特性,游隙的大小,对轴承的疲劳寿命、振动、噪声、温升和机械运转精度等影响很大,选择轴承,即要决定轴承的结构尺寸,又要选择轴承的游隙。
(3)硬度:滚动轴承元件(内、外套圈及滚动体)的材料硬度一般为HRC58~64,额定动负荷和额定静负荷是在此硬度范围内确定的。
如果轴承元件的实际硬度低于上述范围,则额定动负荷和额定静负荷应降低。
3、轴承的损坏主要有五个原因:①材料疲劳;②润滑不良;③污染;④安装问题;⑤处理不当。
大体上讲,有三分之一的轴承损坏原因是材料疲劳;有三分之一是润滑不良;另外三分之一是污染物进入轴承或安装处理不当。
滚动轴承故障频谱特征分析
发电厂中的滚动机械很多,作为重要部件的滚动轴承广泛用于电厂各类机械驱动系统中。
滚动轴承的作用是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失,是一种精密的机械元件。
滚动轴承具有使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高等优势,也有减振能力较差,高速时寿命低,声响较大等劣势。
工作中的滚动轴承即使润滑良好,安装正确,防尘防潮严密,运转正常,最终也会因为滚动接触表面的疲劳而失效。
滚动轴承的损坏会导致机械系统出现故障,严重情况下甚至会造成人身伤害。
为保证机械系统的正确运行以及人身安全,需要采取有效的轴承故障分析方法,尽早发现故障以采取应对措施。
一、滚动轴承常见故障1.磨损。
滚动轴承内滚道与滚动体的相对运动会产生磨损;多尘环境中外界的尘土、杂质侵入到轴承内,也会使滚道与滚动体表面产生磨损;润滑不良,还会产生黏着磨损,这种黏着磨损随着轴承转速越高会日益加剧。
还有一种微振磨损,即滚动轴承不旋转但出于振动中时,滚动体与滚道接触面间存在往复的微小滑动,在滚道上产生波纹状的磨痕。
磨损产生后,表面粗糙度增大,轴承游隙加大,运动精度降低,噪声和振动都会增强。
2.疲劳剥落。
工作时轴承滚动体表面与滚道由于交变载荷的作用,先在轴承表面下一定深度处产生裂纹,裂纹逐步扩展至接触表层产生剥落坑,随着时间的增长剥落坑进一步增大会导致滚动体或滚道的局部表层金属大面积剥落,使轴承产生振动和噪声。
3.腐蚀。
当有电流通过滚动轴承内部时,滚动体和滚道间接触点处引起火花使轴承表面局部熔融,产生波纹状凹凸不平;水分、空气水分的直接侵入滚动轴承也会引起轴承表面的锈蚀。
此外,轴承套圈在轴颈或座孔中的微小相对运动也会造成微振腐蚀。
4.塑性变形。
热变形引起的额外载荷、过大的静载荷或冲击载荷、高硬度异物的侵入等情况的发生,会在滚动轴承滚道表面形成划痕或不均匀的凹痕,压痕产生后会进一步加大冲击载荷引起附近表面的剥落,引起轴承塑性变形,进一步加剧轴承振动和噪声。
滚动轴承失效分析及典型案例-印刷稿2014
大型回转支承失效案例
大型回转支承安装部位
回转支承
钢包台车
连铸机
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大型回转支承失效案例
台车回转支承基本结构
内圈反推力 滚道1
外圈反推力 滚道4
外圈径向滚 道6
外圈主推力 滚道8
内圈主推力 滚道3
1
3
外
圈
2
内 圈
上半内圈 下半内圈
1、2-推力滚子,3-径向滚子
上半内圈 挡边5
内圈径向 滚道2
下半内圈 挡边6
轴承运行参数的收集
滚动轴承运行参数主要包括;载荷、转速,轴承在运行过程中振动、温 度、电流以及主机工作参数如轧钢过程的压下量、钢材的轧制温度等工艺 参数的变化情况以及轴承更换和实际运行时间、设备人员对设备检查记录 等。
根据上述的观察及了解基本可以分清轴承损坏原因的分析方 向,然后根据轴承损坏的形式选用相应的分析方法如:油样分析、 材料的金相分析等,进一步分析轴承损坏的根本原因
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液压柱塞泵轴承事故案例
液压柱塞泵轴承安装部位
滚针轴承
单列圆锥滚 子轴承 30324D
驱动轴
倾斜 支承轴
柱塞 组合件
配油盘
主单列圆柱滚 子轴承 NF324
缸体
圆锥轴承外圈与座体不配合,有1mm的间隙,避免“3”点支承,圆锥轴承不承受径向载荷。 8
液压柱塞泵轴承事故案例
主要零部件的观察记录
主要零部件
圆锥滚子轴承外圈多处断裂
圆锥滚子轴承外圈断裂外貌
圆锥滚子轴承外圈断裂外貌
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液压柱塞泵轴承事故案例
轴承照片记录-3
圆柱滚子工作表面材料剥落
圆锥滚子轴承外滚道工作表面材料剥落
圆锥滚子工作表面材料剥落
铁路货车车辆滚动轴承的故障诊断及防范措施分析
科学技术创新2019.32铁路货车车辆滚动轴承的故障诊断及防范措施分析冯兆军(银川特种轴承有限公司,宁夏银川750021)1概述近年来,我国经济取得了大幅度的发展,铁路交通建设也有了跨越式的进步,在此同时,铁路货车车辆不断更新,高速重载战略不断前行,这些都对铁路车辆检修和车辆配件质量提升提出了更高的要求。
其中车辆滚动轴作为铁路车辆中最重要的组成结构之一,其质量高低与稳定性强弱都对货车运行安全有着决定性的影响。
在过去我国铁路货车多使用滑动轴承,随着科学技术和工业技术的发展,铁路滑动轴承更新为滚动轴承,列车的运行速度和承载量都有了大幅度提升,更重要的是大大降低了货运车辆安全事故发生率。
但必须承认的是,当前我国货车车辆滚动轴也极易发生各种各样的故障,因此了解和掌握滚动轴承产生故障的原因,及时找到最佳诊断方法从而以最快的速度解决货车运行过程中可能出现的安全事故,同时消除现场检修作业中的不稳定因素,是相关检修技术人员亟待研究的课题。
2铁路货车车辆滚动轴承故障概述货车滚动轴作为货车结构中一个重要的消耗构件,在经过一定时间运行后,不可避免的会出现这样或那样的故障。
对于货车滚动轴来说,故障主要包括轴承温度过高,轴承断裂、轴承配件丢失和轴承严重甩油等。
通常来说,造成车辆滚动轴承出现故障的原因有很多,最常见的原因主要有轴承制造缺陷、运行环境恶劣以及轴承检修不良等。
对于货车车辆来说,滚动轴承的质量是基础,是保证车辆正常运行的决定性因素,因此抓好滚动轴承检修过程,保证滚动轴承整体质量,是保证铁路货车安全稳定高效运行的重要步骤。
3铁路货车车辆滚动轴承常见故障及诊断方法3.1铁路货车车辆滚动轴承常见故障3.1.1疲劳脱落铁路货车车辆滚动轴最为常见的一种故障就是滚动轴的疲劳脱落,滚动轴的滚道与物体表面虽然是相对滚动的状态但滚道也会承受一定的载荷,在载荷作用下滚道下方受到最大剪应力处会出现裂纹,如果这种裂纹扩散到接触表面就会出现表面脱落现象,这种脱落我们称为疲劳脱落。
SKF轴承失效分析资料
SKF轴承失效分析资料一、轴承失效分类轴承的失效可分为疲劳失效、磨损失效和故障失效三类。
1.疲劳失效:轴承在长时间高速旋转下,受到重复荷载作用,导致表面裂纹的扩展,最终疲劳断裂。
疲劳失效是轴承最常见的失效形式,也是最容易发生的失效类型。
2.磨损失效:轴承在运转中由于摩擦和磨擦力的作用,表面会发生磨损现象,导致轴承性能下降。
磨损失效分为磨粒磨损、磨蚀磨损和磨削磨损。
3.故障失效:轴承发生故障时,主要是由于零部件的损坏或失效引起的。
例如,轴承内外圈的断裂、轴承滚动体和保持架的脱落等。
二、轴承失效原因1.轴承设计不合理:轴承结构、材料、尺寸等设计不合理会导致轴承失效。
例如,轴承类型选择错误、载荷计算不准确等。
2.润滑不良:轴承的润滑状态直接影响到其寿命。
如果润滑不良,会增加摩擦、磨损和热量,导致轴承过早失效。
例如,润滑油污染、缺油或过量润滑等。
3.温度过高:轴承在高温环境下运转会导致润滑剂老化,降低粘度,使轴承润滑不良,增加磨损和热膨胀,引发失效。
4.外部环境:外部环境的腐蚀、尘土、水分等会直接影响到轴承的使用和寿命。
三、轴承失效分析方法1.外观检查:通过肉眼观察,检查外观是否有损伤、磨损、裂纹等情况。
例如,在外圈上检查裂纹或断裂等。
2.内部观察:使用显微镜、光学显微镜等工具,观察内圈、滚动体、保持架等部分的情况。
例如,在滚道上检查疲劳裂纹等。
3.化学分析:通过化学分析方法确定轴承的材料成分,以检测材料是否达到标准要求。
例如,通过化学分析确定轴承钢中的碳含量。
4.摩擦学分析:通过摩擦学分析确定轴承摩擦副的摩擦、磨损和润滑等情况。
例如,通过摩擦力的测量,判断润滑状态是否良好。
5.结构分析:通过有限元分析等方法,对轴承的结构进行分析和优化,以提高其工作性能和寿命。
例如,对轴承的应力分布进行模拟计算。
以上就是SKF轴承失效分析的资料。
通过合理的轴承设计、良好的润滑和维护,以及及时的失效分析,可以提高轴承的可靠性和使用寿命。
滚动轴承常见故障及原因分析
滚动轴承常见故障及原因分析滚动轴承是一种常用于工业机械和设备中的关键零部件,用于支撑和转动轴承载负荷。
然而,由于工作条件的复杂性和长时间的运行,滚动轴承容易发生故障。
在以下文章中,将介绍一些常见的滚动轴承故障及其原因分析。
1.疲劳破坏:滚动轴承在长时间的负荷工作下容易发生疲劳破坏。
这种破坏通常表现为轴承外圈和内圈的裂纹、剥落或产生大量的磨粒。
这种故障通常是由过大的载荷、不良的润滑、轴承材料缺陷或过高的运转速度引起的。
2.轴承外圈和内圈的磨损:滚动轴承由于工作条件的原因,比如污染物、磨粒、过载和不良的润滑条件,容易导致外圈和内圈的磨损。
油膜的破坏、润滑剂品质差或不足以及灰尘和杂质的进入都可能导致磨损故障。
3.轴承卡死:滚动轴承在运行时,如果存在外部振动、过高的温度或轴承内部润滑剂的缺失,容易造成轴承卡死。
轴承卡死会导致轴承停止旋转,进而引起设备停机。
4.轴承失效:滚动轴承的失效通常表现为轴承运行不稳定、产生噪音和振动、热量过高等症状。
这种失效通常由过高或不足的润滑、轴承受到过大的冲击负荷、轴承材料的缺陷或不当的安装等因素引起。
5.环磨损:滚动轴承环磨损主要是由于边缘载荷不均匀、润滑不良、封盖效果不好等因素引起。
环磨损会导致滚动体与轴承环之间的间隙增大,从而降低轴承的运行精度和寿命。
总结起来,滚动轴承常见的故障有疲劳破坏、轴承磨损、滚动体卡死、轴承失效和环磨损。
这些故障的原因包括过大或不足的载荷、不良的润滑、杂质和污染物的进入、振动和温度过高等因素。
为了避免这些故障的发生,应该选择优质的轴承材料、正确安装轴承、保持良好的润滑和清洁以及定期检查和维护轴承。