SKF轴承失效分析资料 (中文)

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 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
操作造成的损害
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CRB滚子损坏
使用不当造成的失效
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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
– – – – – –
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 µm
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润滑不当
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润滑不当造成磨损的过程
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研磨磨损
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 研磨磨损 粘性磨损
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材料的逐步清除 加速过程 润滑不当 污染颗粒的进入
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
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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
– 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
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安装中出现的损坏
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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
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过载 凹痕
碎片造成的凹痕 操作中造成的凹痕
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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
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疲劳
表面下疲劳 表面初始疲劳
磨损
研磨磨损 粘性磨损
失效 模式
蠕动腐蚀 压痕腐蚀
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
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形式负荷
形式负荷方式及意义
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常规径向负荷区域
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Biblioteka Baidu
常规径向负荷区域
360 °
150 °
旋转内圈负荷
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常规径向负荷区域
150 °
360 °
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组合（径向和轴向）负荷
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
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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
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压痕腐蚀
•振动造成的失效
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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
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过度配合所造成的裂痕
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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 疲劳造成的裂痕 受热造成的裂痕
– 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
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锈蚀
锈蚀带来的失 故障
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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
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蠕动腐蚀
配合不当
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蠕动腐蚀
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振动
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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
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电蚀磨损——电压过高
电流通过引起的失效
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电蚀磨损
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 电压过高 电流泄漏
对磨磨损
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粘性磨损
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 裂痕 研磨磨损 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
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滚子与轨道的擦伤
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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)
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轴向（推力）负荷
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偏心
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偏心
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偏心
球轴承
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圆柱轴承
存在圆度偏差的轴承座
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存在圆度偏差的轴承座
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过度配合——预负荷
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偏心径向负荷
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不平衡负荷
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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
– 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
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电流腐蚀
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电流通过的解决方案
组合式深沟球轴承
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Inso涂层
疲劳 磨损 腐蚀 电蚀磨损 塑性变形 破裂 过载 凹痕
过载
碎片造成的凹痕 操作中造成的凹痕
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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
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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
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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
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疲劳剥落现象
SKF可靠系统
边部偏载
SKF可靠系统
压痕和冲击
SKF可靠系统
表面初始疲劳
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
– 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
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氧化/锈蚀 化学反应 腐蚀点/ 脱离 蚀刻(水/油混合物)