
滾動軸承疲勞失效形式
發(fā)布時間:
2025-04-24 13:52
來源:
可靠信息
大量的應(yīng)用實踐和壽命試驗都表明,軸承失效多為接觸表面疲勞。GB/T 24611—2020/ISO15243:2017將疲勞列在軸承六種常見失效模式之首,被列在第六位的斷裂在形成過程中也因有疲勞的原因,被稱為疲勞斷裂。典型的疲勞失效分為次表面起源型和表面起源型。
一、次表面起源型疲勞
滾動接觸接觸應(yīng)力發(fā)生在表面下一定深度的某處,在交變應(yīng)力的反復(fù)作用下,在該處形成疲勞源(微裂紋)。裂紋源在循環(huán)應(yīng)力下逐步向表面擴展,形成開放式的片狀裂縫,進而被撕裂為片狀顆粒從表面剝落,產(chǎn)生麻點、凹坑。如該處軸承鋼存在某種薄弱點、或缺陷(常見的如非金屬夾雜物、氣隙、粗大碳化物的晶界面),將加速疲勞源的形成和疲勞裂紋的擴展,大大降低疲勞壽命。
二、表面起源型疲勞
接觸表面處有損傷,這些損傷可能是原始的,即制造過程中形成的劃傷、碰痕,也可能是使用中產(chǎn)生的,如潤滑劑中的硬顆粒,軸承零件相對運動產(chǎn)生的微小擦傷;損傷處可能存在潤滑不良,如潤滑劑貧乏,潤滑劑失效;不良的潤滑狀態(tài)加劇滾動體與滾道之間的相對滑動,導(dǎo)致表面損傷處的微凸體根部產(chǎn)生顯微裂紋;裂紋擴展導(dǎo)致微凸體脫落,或形成片狀剝落區(qū)。這種剝落深度較淺,有時易與暗灰色蝕斑相混淆。
三、疲勞斷裂
疲勞斷裂的起源是過度緊配合產(chǎn)生的裝配應(yīng)力與循環(huán)交變應(yīng)力形成的疲勞屈服,裝配應(yīng)力、交變應(yīng)力與屈服極限之間的平衡一旦失去,便會沿套圈軸線方向產(chǎn)生斷裂,形成貫穿狀的裂縫。
實踐中正常使用失效的軸承,其損壞大多如上所述,即接觸表面疲勞,而三種疲勞失效類型又以次表面起源型疲勞較為常見,ASO281和ISO281/amd.2推薦的軸承壽命計算方法是以次表面起源型疲勞為基礎(chǔ)得出的。
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