轴承失效分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 表面下疲劳 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
40 µ m
SKF可靠系统
压痕和冲击
SKF可靠系统
润滑不当
SKF可靠系统
润滑不当造成磨损的过程
SKF可靠系统
研磨磨损
疲劳 磨损 腐蚀 研磨磨损 粘性磨损
SKF可靠系统
进行分析
• • • 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
• •
SKF可靠系统
电蚀磨损
塑性变形 裂痕
– – – –
SKF可靠系统
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
SKF可靠系统
粘性磨损
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 研磨磨损 粘性磨损
塑性变形 裂痕
– 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
SKF可靠系统
轴向（推力）负荷
SKF可靠系统
偏心
SKF可靠系统
偏心
SKF可靠系统
偏心
源自文库
球轴承
SKF可靠系统
圆柱轴承
存在圆度偏差的轴承座
SKF可靠系统
存在圆度偏差的轴承座
SKF可靠系统
过度配合——预负荷
SKF可靠系统
偏心径向负荷
SKF可靠系统
不平衡负荷
SKF可靠系统
表面下疲劳
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 表面下疲劳 表面初始疲劳
轴承失效分析
• 概述： 1. 轴承负荷形式 2. 失效模式分类
3. 失效原因查找
SKF可靠系统
形式负荷
形式负荷方式及意义
SKF可靠系统
常规径向负荷区域
SKF可靠系统
常规径向负荷区域
360 °
150 °
旋转内圈负荷
SKF可靠系统
常规径向负荷区域
150 °
360 °
SKF可靠系统
组合（径向和轴向）负荷
操作造成的损坏
– 局部过载 – 由坚硬/锋利的物 体造成的刻痕
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 过载
塑性变形 裂痕
SKF可靠系统
碎片造成的凹痕
操作中造成的凹痕
凹痕
操作造成的损害
SKF可靠系统
CRB滚子损坏
使用不当造成的失效
SKF可靠系统
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
SKF可靠系统
滚子与轨道的擦伤
SKF可靠系统
温度色变
» 150 - 177 C (300 - 350 F)
» 177 - 205 C (350 - 400 F) » 205 - 260 C (400 - 500 F) » + 260 C (+ 500 F) » + 540 C (+ 1000 F)
– – –
重复应力改变 表面下的细微裂痕 裂痕扩散
– –
材料结构改变 脱离、剥落 和脱落
SKF可靠系统
失效模式分类
1. 具有可识别特性的失效原因 2. 具有可识别失效模式的失效机制 3. 观察损坏情况可帮助识别失效原因
SKF可靠系统
疲劳剥落现象
SKF可靠系统
边部偏载
SKF可靠系统
表面初始疲劳
振动
SKF可靠系统
电蚀磨损
– 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100 µm
疲劳
磨损 腐蚀 电蚀腐蚀 塑性变形 裂痕 电压过高 电流泄漏
SKF可靠系统
电蚀磨损——电压过高
电流通过引起的失效
SKF可靠系统
电蚀磨损
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 电压过高
电流泄漏
塑性变形 裂痕
– 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
SKF可靠系统
电流腐蚀
SKF可靠系统
电流通过的解决方案
组合式深沟球轴承
SKF可靠系统
Inso涂层
疲劳 磨损 腐蚀
过载
电蚀磨损
塑性变形 破裂
过载
凹痕
碎片造成的凹痕 操作中造成的凹痕
– 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
SKF可靠系统
安装中出现的损坏
SKF可靠系统
颗粒造成的凹痕
– 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
疲劳
磨损
腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕
SKF可靠系统
过载 凹痕
碎片造成的凹痕 操作中造成的凹痕
– 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%
SKF可靠系统
腐蚀
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 湿气腐蚀 摩擦腐蚀 微动腐蚀 斑纹腐蚀
– – – –
氧化/锈蚀 化学反应 腐蚀点/ 脱离 蚀刻(水/油混合物)
疲劳造成的裂痕
受热造成的裂痕
SKF可靠系统
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
粗暴敲打所造成的裂痕
疲劳造成的裂痕 受热造成的裂痕
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损
塑性变形 裂痕
SKF可靠系统
疲劳
表面下疲劳 表面初始疲劳
磨损
研磨磨损
失效 模式
蠕动腐蚀 压痕腐蚀
粘性磨损
腐蚀 湿气腐蚀 摩擦腐蚀 电蚀磨损 电压过高 电流腐蚀 塑性变形 过载 凹痕 粗暴敲打造成的裂痕 碎片造成的凹痕
操作中造成的凹痕
裂痕
疲劳造成的裂痕 受热造成的裂痕
SKF可靠系统
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
SKF可靠系统
锈蚀
锈蚀带来的失 故障
SKF可靠系统
蠕动腐蚀
疲劳
磨损
腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕
湿气腐蚀
摩擦腐蚀
微动腐蚀 斑纹腐蚀
– 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
SKF可靠系统
蠕动腐蚀
配合不当
SKF可靠系统
蠕动腐蚀
SKF可靠系统
疲劳 磨损 腐蚀
电蚀磨损
塑性变形 裂痕 粗暴敲打所造成的裂痕 疲劳造成的裂痕 受热造成的裂痕
SKF可靠系统
过紧配合所造成的裂痕
SKF可靠系统
疲劳造成的裂痕
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 粗暴敲打所造成的裂痕
– 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
假象压痕腐蚀
疲劳
磨损
腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 湿气腐蚀 摩擦腐蚀 蠕动腐蚀 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
SKF可靠系统
压痕腐蚀
•振动造成的失效
SKF可靠系统
– – – – – –
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
40 µ m
SKF可靠系统
压痕和冲击
SKF可靠系统
润滑不当
SKF可靠系统
润滑不当造成磨损的过程
SKF可靠系统
研磨磨损
疲劳 磨损 腐蚀 研磨磨损 粘性磨损
SKF可靠系统
进行分析
• • • 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
• •
SKF可靠系统
电蚀磨损
塑性变形 裂痕
– – – –
SKF可靠系统
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
SKF可靠系统
粘性磨损
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 研磨磨损 粘性磨损
塑性变形 裂痕
– 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
SKF可靠系统
轴向（推力）负荷
SKF可靠系统
偏心
SKF可靠系统
偏心
SKF可靠系统
偏心
源自文库
球轴承
SKF可靠系统
圆柱轴承
存在圆度偏差的轴承座
SKF可靠系统
存在圆度偏差的轴承座
SKF可靠系统
过度配合——预负荷
SKF可靠系统
偏心径向负荷
SKF可靠系统
不平衡负荷
SKF可靠系统
表面下疲劳
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 表面下疲劳 表面初始疲劳
轴承失效分析
• 概述： 1. 轴承负荷形式 2. 失效模式分类
3. 失效原因查找
SKF可靠系统
形式负荷
形式负荷方式及意义
SKF可靠系统
常规径向负荷区域
SKF可靠系统
常规径向负荷区域
360 °
150 °
旋转内圈负荷
SKF可靠系统
常规径向负荷区域
150 °
360 °
SKF可靠系统
组合（径向和轴向）负荷
操作造成的损坏
– 局部过载 – 由坚硬/锋利的物 体造成的刻痕
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 过载
塑性变形 裂痕
SKF可靠系统
碎片造成的凹痕
操作中造成的凹痕
凹痕
操作造成的损害
SKF可靠系统
CRB滚子损坏
使用不当造成的失效
SKF可靠系统
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
SKF可靠系统
滚子与轨道的擦伤
SKF可靠系统
温度色变
» 150 - 177 C (300 - 350 F)
» 177 - 205 C (350 - 400 F) » 205 - 260 C (400 - 500 F) » + 260 C (+ 500 F) » + 540 C (+ 1000 F)
– – –
重复应力改变 表面下的细微裂痕 裂痕扩散
– –
材料结构改变 脱离、剥落 和脱落
SKF可靠系统
失效模式分类
1. 具有可识别特性的失效原因 2. 具有可识别失效模式的失效机制 3. 观察损坏情况可帮助识别失效原因
SKF可靠系统
疲劳剥落现象
SKF可靠系统
边部偏载
SKF可靠系统
表面初始疲劳
振动
SKF可靠系统
电蚀磨损
– 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100 µm
疲劳
磨损 腐蚀 电蚀腐蚀 塑性变形 裂痕 电压过高 电流泄漏
SKF可靠系统
电蚀磨损——电压过高
电流通过引起的失效
SKF可靠系统
电蚀磨损
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 电压过高
电流泄漏
塑性变形 裂痕
– 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
SKF可靠系统
电流腐蚀
SKF可靠系统
电流通过的解决方案
组合式深沟球轴承
SKF可靠系统
Inso涂层
疲劳 磨损 腐蚀
过载
电蚀磨损
塑性变形 破裂
过载
凹痕
碎片造成的凹痕 操作中造成的凹痕
– 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
SKF可靠系统
安装中出现的损坏
SKF可靠系统
颗粒造成的凹痕
– 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
疲劳
磨损
腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕
SKF可靠系统
过载 凹痕
碎片造成的凹痕 操作中造成的凹痕
– 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%
SKF可靠系统
腐蚀
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 湿气腐蚀 摩擦腐蚀 微动腐蚀 斑纹腐蚀
– – – –
氧化/锈蚀 化学反应 腐蚀点/ 脱离 蚀刻(水/油混合物)
疲劳造成的裂痕
受热造成的裂痕
SKF可靠系统
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
粗暴敲打所造成的裂痕
疲劳造成的裂痕 受热造成的裂痕
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损
塑性变形 裂痕
SKF可靠系统
疲劳
表面下疲劳 表面初始疲劳
磨损
研磨磨损
失效 模式
蠕动腐蚀 压痕腐蚀
粘性磨损
腐蚀 湿气腐蚀 摩擦腐蚀 电蚀磨损 电压过高 电流腐蚀 塑性变形 过载 凹痕 粗暴敲打造成的裂痕 碎片造成的凹痕
操作中造成的凹痕
裂痕
疲劳造成的裂痕 受热造成的裂痕
SKF可靠系统
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
SKF可靠系统
锈蚀
锈蚀带来的失 故障
SKF可靠系统
蠕动腐蚀
疲劳
磨损
腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕
湿气腐蚀
摩擦腐蚀
微动腐蚀 斑纹腐蚀
– 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
SKF可靠系统
蠕动腐蚀
配合不当
SKF可靠系统
蠕动腐蚀
SKF可靠系统
疲劳 磨损 腐蚀
电蚀磨损
塑性变形 裂痕 粗暴敲打所造成的裂痕 疲劳造成的裂痕 受热造成的裂痕
SKF可靠系统
过紧配合所造成的裂痕
SKF可靠系统
疲劳造成的裂痕
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 粗暴敲打所造成的裂痕
– 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
假象压痕腐蚀
疲劳
磨损
腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 湿气腐蚀 摩擦腐蚀 蠕动腐蚀 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
SKF可靠系统
压痕腐蚀
•振动造成的失效
SKF可靠系统