轴承失效的九个阶段
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。
轴承失效的九个阶段
轴承失效的九个阶段
轴承失效通常可以分为以下九个阶段:
1. 起始阶段:在此阶段,轴承可能会出现金属疲劳、表面裂纹、凹坑等初期损伤。
2. 弹性阶段:在此阶段,轴承可能会出现弹性变形,但通常不会对轴承的性能产生明显影响。
3. 塑性阶段:在此阶段,轴承可能会出现塑性变形,轴承内部的金属开始发生塑性变形,可能会导致轴承形状的改变。
4. 疲劳阶段:在此阶段,轴承可能会出现疲劳裂纹,由于长期的应力作用,轴承表面可能会出现微小裂纹,这可能会导致轴承的强度和耐久性下降。
5. 磨损阶段:在此阶段,轴承可能会出现磨损,由于长期摩擦和磨损,轴承表面可能会出现磨损、磨粒等现象。
6. 过热阶段:在此阶段,轴承可能会因为摩擦产生过多的热量,导致轴承温度过高,进而热膨胀、塑性变形。
7. 润滑不良阶段:在此阶段,轴承可能会因为润滑不良而出现干磨、润滑膜破裂等现象,进而导致轴承的运转不稳定。
8. 失效阶段:在此阶段,轴承已经无法正常工作,可能会发生严重
的磨损、断裂、脱层等故障,导致轴承失效。
9. 结束阶段:在此阶段,轴承已经完全失效,无法继续使用,需要进行更换和修复。
轴承失效原因和处理方法
(1)过载。
严重的表面剥落和磨损,表明了滚动轴承因过载引起的早期疲劳产生的失效(此外配合过紧也会造成一定程度的疲劳)。
过载还会引起严重的轴承钢球滚道磨损、大面积剥落并时而伴有过热现象。
补救办法:减少轴承的负荷或提高轴承的承载能力。
(2)过热。
滚子的滚道、钢球或保持器改变颜色,表明轴承过热。
温度的升高会使润滑剂作用降低,使油漠不易形成或完全消失。
温度过高,会使滚道和钢球的材料退火,硬度下降。
这主要是散热不利或重载、高速的情况下冷却不充分造成的。
解决办法:充分散热,追加冷却。
(3)低负荷振蚀。
在每个钢球的轴向位置上出现椭圆形的磨损痕迹,这表明当轴承不工作且未产生润滑油膜时,由外部振动过度或低负荷振蚀造成失效。
补救办法:使轴承隔振或在轴承的润滑脂中加入抗磨添加剂等。
(4)安装问题。
主要注意以下几方面:第一,注意安装施力。
如滚道上出现间隔的压坑,表明负荷已超出了材料的弹性极限。
这是由于静态过载或者严重的冲击(如安装时曾用锤子敲击轴承等)引起的。
正确的安装方法是仅对要压装的圈环施力(在轴上装内圈时勿推压外圈)。
第二,注意角接触轴承的安装方向。
角接触轴承具有一椭圆形的接触区,并仅在一个方向上承受轴向推力。
在相反的方向上装配轴承时,因钢球处在滚道边缘,其受载面会产生槽形磨损带。
因此在安装时应注意正确的安装方向。
第三,注意对中。
钢球磨损痕迹偏斜、不与滚道方向相平行,表明安装时轴承未对中。
若偏斜量>16000,就易引起轴承温度上升并出现严重磨损。
其产生原因可能是轴有弯曲、轴或箱体有毛刺、锁母的压紧面未与螺纹轴线相垂直等。
因此,安装时应注意检查径跳情况。
第四,应注意正确配合。
轴承内、外圈的装配接触面上出现圆周状的磨损或变色,是由轴承与其相配的零件配合过松引起的。
磨蚀产生的氧化物为一种纯褐色磨料,其结果会造成轴承进一步磨损、发热和产生噪音和产生径跳等一系列问题,因此装配时应注意正确配合。
又如滚道底部有严重的球形磨损轨迹,这表明因配合过紧使轴承间隙变小,由于扭距增大、轴承温度上升,使轴承很快因磨损和疲劳而失效。
轴承失效的九个阶段
轴承失效的九个阶段
轴承失效的九个阶段包括:
1. 正常运行阶段:轴承在正常工作条件下运行,没有明显的故障。
2. 初始故障阶段:出现轻微的故障迹象,例如轻微的振动、噪音或温升。
3. 运行不稳定阶段:轴承出现不规律的振动、噪音或温升,可能会导致设备运行不稳定。
4. 严重故障阶段:故障症状加剧,振动、噪音和温升明显增加,可能导致设备停机。
5. 大范围故障阶段:轴承出现严重的损坏,可能导致设备无法正常运行。
6. 部分失效阶段:部分轴承组件出现故障,例如滚珠或滚道磨损,可能导致设备性能下降。
7. 总体失效阶段:轴承的所有组件都出现故障,轴承无法继续正常工作。
8. 临界失效阶段:轴承出现严重损坏,可能导致设备严重损坏或停机。
9. 完全失效阶段:轴承无法再完成其设计的功能,需要更换或修理。
轴承失效判断标准
怎样判断轴承失效形式
向心球轴承
1、内外圈滚道剥落,严重磨损,内外圈有裂纹。
2、滚珠失圆或表面剥落,有裂纹。
3、保持架磨损严重。
4、转动时有杂音和振动,停止时有制动现象及倒退反转。
5、轴承的配合间隙超过规定游隙最大值。
推力球轴承
1、两滚道垫圈剥伤和严重磨损。
2、滚珠破碎或有麻点。
3、保持架变形严重,不能收拢滚珠。
圆锥滚子轴承
1、内外圈滚道剥落,严重磨损,内外圈有裂纹。
2、在滚子外表面磨损严重,有深度。
3、保持架磨损,不能将滚子收拢在内圈上,破裂,变形无法修复。
向心球面滚子轴承和向心短圆柱滚子轴承
1、内外圈滚道和滚子有破碎、麻点和较深的磨痕。
2、保持架变形,不能将滚子收拢在内圈上。
3、内外圈滚道与滚子的配合间隙大于0.06mm。
拆卸方式的影响
1、不能用气焊的方式拆下,以免轴承内应力释放,内外圈变形。
2、拆下后,用千分表测量外径、内径的椭圆度。
3、拆下后,检查内径、外径表面,有无严重磨损及跑圈现象
备注:拆下的轴承必须检查轴承径向游隙,游隙范围参考轴承样本的公差。
测量游隙方式尽量采用打表的方式最为准确。
如需技术支持,可联系我们,我们可组织技术交流会,或技术指导。
轴承的失效形式和设计准则
轴承的失效形式和设计准则轴承是一种常用的机械零件,用于支撑和减少旋转摩擦力。
然而,轴承在使用过程中可能会出现各种失效形式。
本文将探讨轴承的失效形式以及设计准则。
一、轴承的失效形式1. 疲劳失效:轴承在长期使用过程中,由于受到循环加载而产生疲劳失效。
这种失效形式主要表现为裂纹的产生和扩展,最终导致轴承断裂。
2. 磨损失效:轴承在运转过程中,由于摩擦和磨损而导致失效。
常见的磨损形式包括磨粒磨损、磨痕磨损和疲劳磨损。
磨损会导致轴承表面粗糙度增加,摩擦力增大,最终影响轴承的正常运转。
3. 偏心失效:轴承在运转过程中,由于轴承座孔与轴的配合不良或装配不当,导致轴承产生偏心失效。
这种失效形式主要表现为轴承的摆动和振动,严重时还会导致轴承卡死。
4. 温度失效:轴承在高速旋转时,由于摩擦产生的热量无法及时散发,导致轴承温度升高。
过高的温度会导致润滑油失效,润滑不良,从而影响轴承的正常工作。
5. 腐蚀失效:轴承在潮湿环境下,由于润滑剂中的水分和杂质的侵入,使轴承表面产生腐蚀,导致轴承失效。
二、轴承的设计准则1. 轴承选型准则:根据轴承所需承受的载荷、转速和工作条件等因素,选择适合的轴承型号和规格。
合理的轴承选型可以提高轴承的使用寿命和可靠性。
2. 温度控制准则:对于高速旋转的轴承,应采取适当的措施控制轴承的温度。
可以通过增加轴承的散热面积、改善润滑条件等方式降低轴承的温升。
3. 材料选择准则:轴承的材料应具有良好的机械性能、耐磨性和耐腐蚀性。
常用的轴承材料包括钢、铁、铜合金等。
4. 轴承润滑准则:合适的润滑剂和润滑方式对轴承的寿命和性能有重要影响。
应根据工作条件选择合适的润滑剂,并确保轴承充分润滑。
5. 安装与维护准则:轴承的安装和维护应符合相应的标准和规范。
安装时要注意轴承与座孔的配合,避免产生偏心失效。
定期检查和保养轴承,及时更换润滑剂和清除污垢,可以延长轴承的使用寿命。
6. 负载分配准则:在设计和使用轴承时,应合理分配负载,避免轴承承受过大的载荷,以免造成轴承的疲劳失效。
轴承失效的九个阶段
【图文并茂】涨姿势!轴承失效9个阶段频谱图,你get了吗?滚动轴承是机器中最精密的部件,但由于种种原因,通常只有10%到20%的轴承使用寿命能达到它们的设计寿命。
动轴承在使用过程中由于很多原因造成其运行环境达不到使用要求从而导致失效或损坏,常见的失效形式有剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
轴承失效一般会经历9个阶段,每个阶段在频谱上会表现出不同的症状。
第1阶段,频谱如图:频率范围在20 KHz~60 KHz之间或更高;普通的频谱上不会出现任何指示,通常用峰值能量、HFD、冲击脉冲、SEE等超音频测量仪器测量。
图1 轴承失效第1阶段频谱第2阶段,频谱如图:在共振(固有)频率处发出铃叫声,共振频率还作为载波频率调制轴承的故障频率。
图2 轴承失效第2阶段频谱第3阶段,频谱如图:出现轴承故障频率;当轴承磨损进一步加剧,峰值将随着时间线性增加。
图3 轴承失效第3阶段频谱第4阶段,频谱如图:故障频率将产生谐波,这表明发生了一定程度的冲击;故障频率的谐波有时会比基频峰更早被发现;同时,时域波形中也会出现冲击脉冲显示。
图4 轴承失效第4阶段频谱建议结合对数坐标进行分析,及时发现轴承故障的早期显示。
使用加速度传感器,不要进行积分。
加速度能突出信号中的高频成分.图5 轴承失效第4阶段频谱(这个是什么图)第5阶段,频谱如图:出现更多轴承故障谐波,由于故障自身的性质,还会出现边频带;时域波形上的尖峰波将更加清晰和明显;高频率轴承检测,如峰值能量和冲击脉冲趋势持续上升;能够从频谱中看到谐波,特别是边带后,轴承磨损就已经能够用肉眼观察到了。
图6 轴承失效第5阶段频谱第6阶段,频谱如图:1X幅值增大,并出现1X的谐波,这是由于磨损引起间隙增大的结果。
图7 轴承失效第6阶段频谱第7阶段,频谱如图:故障频率及其边频带变成峰丘状,经常被叫作“干草堆”,还能听到轴承发出的噪声;高频率的轴承测量值可能会逐渐减少。
轴承主要失效形式
轴承的主要失效形式1、剥离损伤状态:轴承在承受旋转载荷时,内圈、外圈的滚道或滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。
原因:载荷不当;安装不良(非直线性);力矩载荷;异物进入、进水;润滑不良、润滑剂不合适;轴承游隙不适当;轴承箱精度不好、轴承箱的刚性不均、轴的挠度大;生锈、侵蚀点、擦伤和压痕(表面变形现象)。
措施:检查载荷的大小;改善安装方法、改善密封装置、停机时防锈;使用适当粘度的润滑剂、改善润滑方法;检查轴和轴承箱的精度;检查游隙。
2、剥离损伤状态:呈现出带有轻微磨损的暗面,暗面上由表及里有多条深至5~10μm,的微小裂缝,并在大范围内发生微小脱落(微小剥离)。
原因:润滑剂不合适;异物进入了润滑剂内;润滑剂不良造成表面粗糙;配对滚动零件的表面质量不好。
措施:选择润滑剂;改善密封装置;改善配对滚动零件的表面粗糙度。
3、卡伤损伤状态:卡伤是指由于在滑动面的微小烧伤汇总而产生的表面损伤,表面为滑道面、滚道面圆周方向的线状伤痕。
滚子断面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。
原因:过大载荷、过大预压;润滑不良;异物咬入;内圈外圈的倾斜、轴的挠度;轴、轴承箱的精度。
4、擦伤损伤状态:所谓擦伤,是在滚道面和滚动面上,由随着滚动的打滑和油膜热裂产生的微小烧伤汇总而成的表面损伤。
原因:高速轻载荷;急加减速;润滑剂不适当;水的进入。
措施:改善预压;改善轴承游隙;使用油膜性好的润滑剂;改善润滑防震;改善密封装置。
5、断裂损伤状态:由于对滚道的挡边或滚子角的局部施加冲击或过大载荷,而使其一小部分断裂。
原因:安装时受到了打击;载荷过大;跌落等;使用不良。
措施:改善安装方法(采用热装、使用适当的工具夹);改善载荷条件;轴承安装到位,使挡边受支承。
6、裂纹、裂缝损伤状态:滚道轮或滚动体有事会产生裂纹损伤。
如果继续使用,裂纹将发展为裂缝。
原因:过大过盈量;过大载荷、冲击载荷;剥落有所发展;由于滚道轮或安装构件的接触而产生的发热和微震磨损;蠕变造成的发热;锥轴的锥角不良;轴的圆柱度不良;轴台阶的圆角半径比轴承倒角大而造成与轴承倒角的干扰。
常见的滚动轴承失效形式
常见的滚动轴承失效形式常见的滚动轴承失效形式1(接触疲劳失效接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生的材料疲劳失效。
接触疲劳失效常见的形式是接触疲劳剥落发。
接触疲劳剥落发生在轴承工作表面,往往也伴随着疲劳裂纹,首先从接触表面以下最大交变切应力处产生,然后扩展到表面形成不同的剥落形状,如点状为点蚀或麻点剥落,剥落成小片状的称浅层剥落。
由于剥落面的逐渐扩大,而往往向深层扩展,形成深层剥落。
深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。
2(磨损失效磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。
持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏,并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。
磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一,按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。
磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损,常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。
粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均,在润滑条件严重恶化时,因局部摩擦生热,易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象,严重时表面金属可能局部熔化,接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。
3( 断裂失效轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。
当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。
过载原因主要是主机突发故障或安装不当。
轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂,称为缺陷断裂。
应当指出,轴承在制造过程中,对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在,今后仍必须加强控制。
但一般来说,通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。
4( 腐蚀失效有些滚动轴承在实际运行当中不可避免的要接触到水、水汽以及腐蚀性介质等,这些物质会引起滚动轴承的生锈和腐蚀,另外滚动轴承在运转过程中还会受到微电流和静电的作用,造成滚动轴承的电流腐蚀。
滚动轴承的常见失效形式
滚动轴承的常见失效形式
滚动轴承常见的失效形式有以下几种:
1. 疲劳寿命失效:由于长期受到往复或旋转运动的载荷,轴承在加载周期内逐渐疲劳,最终导致材料的损坏和断裂。
2. 磨损失效:轴承在工作时,由于摩擦和磨损,导致轴承表面的润滑膜破裂和金属接触,进而导致表面磨损,影响轴承的使用寿命。
3. 负荷过载失效:当轴承承受超过其设计负荷的过大载荷时,轴承可能会产生塑性变形、疲劳断裂、滚动体撞击等失效情况。
4. 温度过高失效:由于轴承在工作过程中热量产生过多,导致轴承温度升高,使轴承材料的硬度降低、磨损加剧,最终导致轴承失效。
5. 腐蚀和锈蚀失效:当轴承暴露在腐蚀性环境中,例如潮湿、腐蚀性气体等,轴承的表面会发生腐蚀和锈蚀,导致失效。
6. 组装和安装不当导致轴承的形变或损坏,进而影响轴承的使用寿命。
7. 润滑不良:如果轴承的润滑不足或润滑油污染,会导致轴承摩擦、磨损、过热等问题,进而引发失效。
需要注意的是,这些失效形式可能相互影响和交叉存在,因此在轴承的使用和维护过程中,需要综合考虑各种因素,以延长轴承的使用寿命。
轴承的主要失效形式
轴承的主要失效形式轴承是机械设备中常见的零部件之一,它主要用于支撑并减少机器中相对运动部件之间的摩擦和磨损,保证机器的正常运行和寿命的延长。
但是,由于多种因素,轴承也会失效,这就是轴承的主要失效形式。
一、疲劳失效轴承疲劳失效是指轴承在反复循环载荷下逐渐累积的裂纹扩展,以至于产生裂缝断裂的损坏形式。
轴承经常遭受周期性的载荷,由于磨损和裂缝的扩展而导致的裂开是轴承失效的一个形式。
二、过载失效轴承载荷过大,会导致轴承的过载失效。
因为轴承材料的强度极限有限,当轴承在运行中承受到超出其设计极限的载荷时,轴承则会发生过载断裂。
三、润滑失效润滑失效是指轴承在使用中出现润滑不良、油膜断裂等情况,导致轴承失效的形式。
轴承需要适当的润滑条件,否则高速运动时,油膜无法承受轴承内部的高载荷,导致运行失稳或损坏。
四、过热失效轴承在使用中绕序运转时,其自转产生的表面摩擦与内部滚动摩擦会使轴承产生大量热能,当温度超过一定值时,就会产生过热现象,导致轴承失效。
特别是高速旋转、工作环境恶劣的轴承,过热失效更容易发生。
五、腐蚀失效轴承在潮湿环境下易造成腐蚀,轴承表面受到腐蚀后会出现点蚀、疲劳龟裂、扭曲变形、质量下降等问题,导致轴承失效。
腐蚀失效是轴承使用寿命比较短的常见原因之一。
六、拆卸失效在拆卸轴承时,如果操作不当或使用工具不当等,就很可能导致轴承损坏。
拆卸过程中,如果施加力量不均匀,会导致轴承内部损坏、变形或者变质,从而引起轴承失效。
综上所述,轴承的失效形式有很多,每种形式都有其独特的损坏原因和特征。
建议用户在选用和使用轴承时,应该严格按照制造商的说明书要求,对轴承进行合理维护和保养,以延长轴承的使用寿命,确保设备的正常运行。
滚动轴承常见的失效形式及原因
滚动轴承常见的失效形式及原因滚动轴承常见的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: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。
滚动轴承常见的失效形式及原因之欧阳理创编
滚动轴承常见的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: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。
滚动轴承常见的失效形式
滚动轴承常见的失效形式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。
轴承即将失效的9个典型症状,附轴承故障诊断方法
轴承即将失效的9个典型症状,附轴承故障诊断方法为了尽可能长时间地维持轴承良好的性能,必须定期保养、检测、检修,以求防事故于未然,确保轴承运转的可靠性。
对长期运行中的设备来讲,平时的检测跟踪尤为重要,检测项目包括轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等,设备维护人员可以准确地判断设备的问题点,提早作出预防和解决方案。
轴承即将失效的9个典型症状1.脏物、异物、砂粒或其它污染物进入箱体中。
对策:将轴承箱清洗干净,更换新的油封。
2.水、酸、油漆或其它腐蚀性物质进入轴承箱中。
对策:安装一个保护性防尘盖,改良油封。
3.轴承箱内孔不圆、扭曲变形、支撑面不平。
对策:检查轴承箱,调整支撑面、调整垫片。
4.轴径小或紧定套未锁紧。
对策:检测轴径,选择合适的配合量,重新锁紧紧定套。
5.不平衡负荷,箱孔间隙大,外环在箱孔内打滑。
对策:更换合乎设计要求孔径的轴承箱。
6.两个或多个轴承耦合,产生轴心直线偏差和角度偏差。
对策:重新调整垫片,使轴心耦合在同一直线上。
7.不正确的安装,用锤直接敲击在轴承上。
对策:规范安装轴承。
8.轴承间隙过大。
对策:调整轴承间隙。
9.设备振动。
对策:找出振动原因,做相应的处理。
轴承故障诊断方法1)异常旋转音分析诊断异常旋转音检测分析是采用听诊法对轴承工作状态进行监测的分析方法,常用工具是木柄长螺钉旋具,也可以使用外径为20mm左右的硬塑料管。
相对而言,使用电子听诊器进行监测,更有利于提高监测的可靠性。
轴承处于正常工作状态时,运转平稳、轻快,无停滞现象,发生的声响和谐而无杂音,可听到均匀而连续的“哗哗”声,或者较低的“轰轰”声。
异常声响所反映的轴承故障如下:(1)轴承发出均匀而连续的“咝咝”声,这种声音由滚动体在内外圈中旋转而产生,包含有与转速无关的不规则的金属振动声响。
一般表现为轴承内加脂量不足,应进行补充。
若设备停机时间过长,特别是在冬季的低温情况下,轴承运转中有时会发出“咝咝沙沙”的声音,这与轴承径向间隙变小、润滑脂工作针入度变小有关。
轴承最常见的失效形式
项目 现 象 原 因措 施剥离剥离运转面剥离运转面剥离剥离后呈明显凸凹状剥离后呈明显凸凹状负荷过大,使用不当负荷过大,使用不当 安装不良安装不良轴或轴承箱精度不良轴或轴承箱精度不良 游隙过小游隙过小 异物侵入异物侵入 发生生锈发生生锈异常高温造成的硬度下降异常高温造成的硬度下降重新研究使用条件重新研究使用条件 重新选择轴承重新选择轴承重新考虑游隙重新考虑游隙检查轴和轴承箱加工精度检查轴和轴承箱加工精度 研究轴承周围设计研究轴承周围设计 检查安装时的方法检查安装时的方法 检查润滑剂及润滑方法检查润滑剂及润滑方法 烧伤烧伤轴承发热变色,进而烧伤不能旋转旋转游隙过小(包括变形部分游隙过小)润滑不足或润滑剂不当润滑不足或润滑剂不当 负荷过大(预压过大)负荷过大(预压过大) 滚子偏斜滚子偏斜设定适当游隙(增大游隙)检查润滑剂种类确保注入量 检查使用条件检查使用条件 防止定位误差防止定位误差检查轴承周围设计(包括轴承受热) 改善轴承组装方法改善轴承组装方法裂纹缺陷部分缺口且有裂纹部分缺口且有裂纹冲击负荷过大冲击负荷过大 过盈过大过盈过大有较大剥离摩擦裂纹有较大剥离摩擦裂纹安装侧精度不良(拐角圆过大) 摩擦裂纹摩擦裂纹使用不良使用不良((用铜锤,卡入大异物用铜锤,卡入大异物) ) 检查使用条件检查使用条件设定适当过盈及检查材质设定适当过盈及检查材质 改善安装及使用方法改善安装及使用方法防止摩擦裂纹(检查润滑剂) 检查轴承周围设计检查轴承周围设计保持架破损破损铆钉松动或断裂铆钉松动或断裂 保持架破裂保持架破裂力矩负荷过大力矩负荷过大高速旋转或转速变动频繁高速旋转或转速变动频繁润滑不良润滑不良 卡入异物卡入异物 振动大振动大安装不良(倾斜状态下安装) 异常温升(树脂保持架)异常温升(树脂保持架) 检查使用条件检查使用条件 检查润滑条件检查润滑条件重新研究保持架的选择重新研究保持架的选择 注意轴承使用注意轴承使用 研究轴和轴承箱刚性研究轴和轴承箱刚性擦伤卡伤表面粗糙、伴有微小溶敷套圈挡边与滚子端面的擦伤称作卡伤卡伤润滑不良润滑不良异物侵入异物侵入轴承倾斜造成的滚子偏斜轴承倾斜造成的滚子偏斜 轴向负荷大造成的挡边面断油 表面粗糙度大表面粗糙度大 滚动体滑动大滚动体滑动大 再研究润滑剂、润滑方法再研究润滑剂、润滑方法 检查使用条件检查使用条件 设定适宜的预压设定适宜的预压强化密封性能强化密封性能 正确使用轴承正确使用轴承生锈腐蚀 表面局部或全部生锈,呈滚动体齿状生锈体齿状生锈保管状态不良保管状态不良包装不当包装不当防锈剂不足防锈剂不足水分、酸溶液等侵入水分、酸溶液等侵入直接用手拿轴承直接用手拿轴承防止保管中生锈防止保管中生锈 强化密封性能强化密封性能 定期检查润滑油定期检查润滑油 注意轴承使用注意轴承使用磨蚀磨蚀配合面产生红锈色磨损粉粒 过盈量不够过盈量不够 轴承摇动角小轴承摇动角小润滑不足(或处于无润滑状态)非稳定性负荷非稳定性负荷 运输中振动运输中振动检查过盈及润滑剂涂布状态 运输时内外圈分开包装运输时内外圈分开包装 不可分开时则施加预压不可分开时则施加预压 重新选择润滑剂重新选择润滑剂 重新选择轴承重新选择轴承 磨损磨损表面磨损、表面磨损、造成尺寸变化,造成尺寸变化,造成尺寸变化,多多伴有磨伤、磨伴有磨伤、磨润滑剂中混入异物润滑剂中混入异物 润滑不良润滑不良 滚子偏斜滚子偏斜检查润滑剂及润滑方法检查润滑剂及润滑方法 强化密封性能强化密封性能 防止定位误差防止定位误差 电蚀电蚀滚动面有喷火状凹坑,进一步发展则呈波板状发展则呈波板状滚动面通电滚动面通电 制作电流旁通阀制作电流旁通阀采取绝缘措施,避免电流通过轴承内部 压痕碰伤卡入固体异物,或冲出造成的表面凹主安装时的擦伤表面凹主安装时的擦伤固体异物侵入固体异物侵入卡入剥离片卡入剥离片 安装不良造成的掸击,脱落 在倾斜状态下安装在倾斜状态下安装 改善安装、使用方法改善安装、使用方法 防止异物混入防止异物混入若因金属片引起,则需检查其他部位蠕变蠕变内径面或外径面打滑,造成镜面或变色,有时卡住面或变色,有时卡住配合处过盈不足配合处过盈不足套筒紧固不够套筒紧固不够 异常温升异常温升 负荷过大负荷过大 重新研究过盈量重新研究过盈量 研究使用条件研究使用条件检查轴和轴承箱精度检查轴和轴承箱精度。
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轴承失效的九个阶段
轴承失效是指轴承在使用过程中出现了各种故障,导致轴承不能正常工作。
轴承失效的过程可以分为九个阶段。
第一阶段:初始阶段
轴承在使用前,就有可能存在一些缺陷,如材料的不均匀性、加工精度不够等。
这些缺陷在使用过程中逐渐显现出来,但是在初始阶段,这些缺陷对轴承的性能影响不大。
第二阶段:塑性变形阶段
当轴承开始工作后,由于受到载荷的作用,轴承内部的材料会发生塑性变形。
这个阶段的特点是轴承内部出现微小的变形,但是这些变形并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第三阶段:微裂纹阶段
当轴承在工作中受到较大的载荷时,轴承内部的材料会出现微裂纹。
这个阶段的特点是轴承内部出现微裂纹,但是这些裂纹并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第四阶段:表面疲劳阶段
当轴承在工作中受到重复的载荷时,轴承表面会出现疲劳裂纹。
这个阶段的特点是轴承表面出现疲劳裂纹,但是这些裂纹并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第五阶段:裂纹扩展阶段
当轴承在工作中受到重复的载荷时,轴承表面的疲劳裂纹会逐渐扩展。
这个阶段的特点是轴承表面的疲劳裂纹逐渐扩展,但是这些裂纹并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第六阶段:局部破坏阶段
当轴承表面的疲劳裂纹扩展到一定程度时,轴承表面会出现局部破坏。
这个阶段的特点是轴承表面出现局部破坏,但是这些破坏并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第七阶段:全面破坏阶段
当轴承表面的局部破坏逐渐扩展到整个轴承表面时,轴承会出现全面破坏。
这个阶段的特点是轴承全面破坏,轴承失效。
第八阶段:过度磨损阶段
当轴承在使用过程中,由于润滑不良或者其他原因,轴承表面会出现过度磨损。
这个阶段的特点是轴承表面出现过度磨损,但是这种磨损并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第九阶段:润滑失效阶段
当轴承在使用过程中,由于润滑不良或者其他原因,轴承内部的润滑膜破裂,导
致轴承失去润滑。
这个阶段的特点是轴承失去润滑,导致轴承失效。