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[综合讨论] SKF轴承失效分析:失效形式、特征及可能原因

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发表于 2018-6-27 17:07 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 weixin 于 2018-6-27 17:08 编辑

  本文从轴承负荷形式、失效模式分类以及失效原因查找三个方面进行介绍,希望对您有所帮助!

  轴承失效过程
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  轴承负荷形式
  1、常规径向负荷区域
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  2、内圈转动负荷
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  3、外圈转动负荷
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  4、组合(径向和轴向)负荷
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  轴向(推力)负荷
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  5、存在偏心时
  ↓↓↓ 外圈倾斜
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  ↓↓↓ 内圈倾斜
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  ↓↓↓球轴承
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  ↓↓↓圆柱轴承
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  6、轴承座孔变形
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  7、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
  具有可识别特性的失效原因
  具有可识别失效模式的失效机制
  观察损坏情况可帮助识别失效原因

  具体的失效模式分类如下:
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  下面简单介绍一些各种失效模式的基本特征:
  1、疲劳
  (1) 表面下疲劳
    · 重复应力改变
    · 材料结构改变
    · 表面下的细微裂痕
    · 裂痕扩散
    · 脱离、剥落和脱落
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20.png
  ↓↓↓ 疲劳剥落现象
21.png
  ↓↓↓ 边部偏载
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  ↓↓↓ 压痕和冲击
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  (2)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
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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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  2、磨损
  (1)研磨磨损
    · 材料的逐步清除
    · 加速过程
    · 润滑不当
    · 污染颗粒的进入
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  ↓↓↓ 对磨磨损
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  (2)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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34.png
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  ↓↓↓ 温度色变
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    · 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%
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  3、腐蚀
  (1)湿气腐蚀
    · 氧化/锈蚀
    · 化学反应
    · 腐蚀点/ 脱离
    · 蚀刻(水/油混合物)
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  ↓↓↓ 锈蚀
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  (2)摩擦腐蚀
  (a)蠕动腐蚀
    · 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
42.png
  ↓↓↓ 配合不当


  (b)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

  ↓↓↓ 振动造成的失效


  4、电蚀磨损
  (1)电压过高
    · 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100μm




  (2) 电流泄漏
    · 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


  电流通过的解决方案:
  组合式深沟球轴承

  ↓↓↓ Inso涂层

  5、塑性变形
  (1)过载
    · 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

  ↓↓↓ 安装中出现的损坏

  (2)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
    · 局部过载
    · 由坚硬/锋利的物体造成的刻痕
  ↓↓↓ 颗粒造成的凹痕

  ↓↓↓ 操作造成的损坏


  ↓↓↓ CRB滚子损坏,使用不当造成的失效


  6、列痕
  (1)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

  ↓↓↓ 过度配合所造成的裂痕

  (2)疲劳造成的裂痕
    · 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

  (3)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


  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
    · 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

  本文由声振之家根据SKF公司的ppt资料整理而成,版权归原作者所有,转载注明

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