滾動(dòng)軸承十大失效形式

滾動(dòng)軸承在使用的過程中，由于很多原因造成其性能指標(biāo)達(dá)不到使用要求時(shí)就產(chǎn)生了失效或損壞。常見的失效形式有以下幾點(diǎn)：

①疲勞剝落

   疲勞有許多類型，對(duì)于滾動(dòng)軸承來說主要是指接觸疲勞。滾動(dòng)軸承套圈各滾動(dòng)體表面在接觸應(yīng)力的反復(fù)作用下，其滾動(dòng)表面金屬從金屬基體呈點(diǎn)狀或片狀剝落下來的現(xiàn)象稱為疲勞剝落。點(diǎn)蝕也是由于材料疲勞引起一種疲勞現(xiàn)象，但形狀尺寸很小，點(diǎn)蝕擴(kuò)展后將形成疲勞剝落。疲勞剝落的形態(tài)特征一般具有一定的深度和面積，是滾動(dòng)表面呈凹凸不平的鱗狀，有尖銳的溝角，通常呈顯疲勞擴(kuò)展特征的海灘裝紋路，產(chǎn)生部位主要出現(xiàn)在套圈和滾動(dòng)體的滾動(dòng)表面。

②表面塑性變形

   表面塑性變形主要是指零件表面由于壓力作用形成的機(jī)械損傷。在接觸表面上，當(dāng)滑動(dòng)速度比滾動(dòng)速度小得多的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生表面塑性變形。

   表面塑性變形分為一般表面塑性變形和局部表面塑性變形兩類

   ?一般表面塑性變形

   是由于粗糙表面互相滾動(dòng)和滑動(dòng)，同時(shí)，使粗糙表面不斷產(chǎn)生塑性碰撞所造成，其結(jié)果形成了冷軋表面，從外觀上看，這種冷軋表面已被輾光現(xiàn)象比較嚴(yán)重，在冷軋表面上容易形成大量淺裂紋，淺裂紋進(jìn)一步發(fā)展可能（在粗糙表面區(qū)域區(qū)）導(dǎo)致顯微剝落，但這種剝落很淺，只有幾個(gè)微米，它能夠覆蓋很寬的接觸表面。

   ?局部表面塑性變形

   局部表面塑性變形是發(fā)生在摩擦表面的原有缺陷附近。最常見的原有缺陷，如壓坑（痕）、磕碰傷、擦傷、劃傷等。

③磨損

   在力的作用下，兩個(gè)相互接觸的金屬表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦，形成摩擦副。摩擦引起金屬消耗或產(chǎn)生殘余變形，使金屬表面的形狀、尺寸、組織或性能發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為磨損。

   磨損過程包含有兩物體的相互作用、黏著、擦傷、塑性變形、化學(xué)反應(yīng)等幾個(gè)階段。其中物體相互作用的程度對(duì)磨損的產(chǎn)生和發(fā)展起著重要的作用。

   磨損的基本形工有：疲勞磨損、黏著磨損、磨料（粒）磨損、微動(dòng)磨損和腐蝕磨損等。

④腐蝕

   金屬與其所處環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)變化所引起的消耗稱為腐蝕。

   金屬腐蝕的形式多種多樣，就金屬與周圍介質(zhì)作用的性質(zhì)來分可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩類

   化學(xué)腐蝕是由于金屬與周圍介質(zhì)之間的純化學(xué)作用引起的。其過程中沒有電流產(chǎn)生，但有腐蝕物質(zhì)產(chǎn)生。這種物質(zhì)一般都覆蓋在金屬表面上形成一層疏松膜，化學(xué)反應(yīng)形成的腐蝕機(jī)理比較簡單，主要是物體之間通過接觸產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，如金屬在大氣中與水產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)形成的腐蝕（又稱為銹蝕）

   電化學(xué)腐蝕是由于金屬與周圍介質(zhì)之間產(chǎn)生電化學(xué)作用引起的。其基本特點(diǎn)是在腐蝕的同時(shí)又有電流產(chǎn)生。電化學(xué)反應(yīng)的腐蝕機(jī)理主要是微電池效應(yīng)。

   A、軸承內(nèi)部或潤滑劑中含有水、堿、酸等腐蝕物質(zhì)

   B、軸承在使用中的熱量沒有及時(shí)釋放、冷卻后形成水分

   C、密封裝置失效

   D、軸承使用環(huán)境濕度大

   E、清洗、組裝、存放不當(dāng)

   腐蝕產(chǎn)生部位：零件各表面都會(huì)有。按程度有腐蝕斑點(diǎn)或腐蝕坑（洞），斑點(diǎn)和蝕坑一般呈零星或密集分布，形狀不規(guī)則，深度不定，顏色有淺灰色、紅褐色、灰褐色。黑色。

⑤蠕動(dòng)

   受旋轉(zhuǎn)載荷的軸承套圈，如果選用間隙配合，在配合表面上會(huì)發(fā)生圓周方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使配合面上產(chǎn)生摩擦、磨損、發(fā)熱、變形，造成軸承不正常損壞。這種配合面周向的微小滑動(dòng)稱為蠕動(dòng)或爬行。

   蠕動(dòng)形成的機(jī)理是當(dāng)內(nèi)圈與軸配合過盈量不足時(shí)，在內(nèi)圈與軸之間的配合面上因受力產(chǎn)生彈性變形而出現(xiàn)微小的間隙，造成內(nèi)圈與軸旋轉(zhuǎn)時(shí)在圓周方向上的不同步、打滑，嚴(yán)重時(shí)在壓力作用下發(fā)生金屬滑移。在外圈與殼體也同樣會(huì)出理類似的情況。

   蠕動(dòng)形貌特征在一些方面具有腐蝕磨損和微動(dòng)磨損的某些特征。蠕變?cè)谛纬蛇^程中也有一些非常細(xì)小的磨損顆粒脫落并立即局部氧化，生成一種類似鐵銹的腐蝕物。其區(qū)別主要根據(jù)它們的位置和分布來判斷，如果零件沒有受到腐蝕又出現(xiàn)了禍色銹斑。銹斑的周圍常常圍繞著一圈碾光區(qū)，出現(xiàn)的部位又在軸承的配合表面上，那么可能就是蠕動(dòng)。發(fā)生蠕動(dòng)的配合面上，或出現(xiàn)鏡面狀的光亮色，或暗淡色，或咬合狀，蠕動(dòng)部位與零件原表面有明顯區(qū)別。

   在軸承的端面由于軸向壓緊力不足?；驊冶圯S頻繁撓曲，運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后也會(huì)出現(xiàn)蠕動(dòng)的特征。產(chǎn)生蠕動(dòng)的主要原因是內(nèi)、外圈與軸或軸承座的配合過盈量不足，或載荷方向發(fā)生了變化。

⑥燒傷

   軸承零件在使用中受到異常高溫的影響，又得不到及時(shí)冷卻，使零件表面組織產(chǎn)生高溫回火或二次淬火的現(xiàn)象稱為燒傷。

   燒傷產(chǎn)生的主要原因是潤滑不良、預(yù)載荷過大、游隙選擇不當(dāng)、軸承配置不當(dāng)、滾道表面接觸不良、應(yīng)力過大等因素所致：

   A、在軸向游動(dòng)軸承中，如果外圈配合的過緊，不能在外殼孔中移動(dòng)；

   B、軸承工作中運(yùn)轉(zhuǎn)溫度升高，軸的熱膨脹引起很大的軸向力，而軸承又無法軸向移動(dòng)時(shí)；

   C、由于潤滑不充分，或潤滑劑選用不合理、質(zhì)量問題、老化和變質(zhì)等。

   D、內(nèi)外圈運(yùn)轉(zhuǎn)溫度差大，加上游隙選擇不當(dāng)，外圈膨脹小內(nèi)圈大呈過盈導(dǎo)致軸承溫度急劇升高；

   E、軸承承受的載荷過大和載荷分布均勻，形成應(yīng)力集中；

   F、零件表面加工粗糙，造成接觸不良或油膜形成困難。

   燒傷的形貌特征可以根據(jù)零件表面的顏色不同來判斷。軸承在使用中由于潤滑劑、溫度、腐蝕等原因、零件表面會(huì)發(fā)生變化，顏色主要有淡黃色、黃色、棕紅色、紫藍(lán)色及藍(lán)黑色等，其中淡黃色、黃色、棕紅色屬于變色，若出現(xiàn)紫藍(lán)色或藍(lán)黑色的為燒傷。燒傷容易造成零件表面硬度下降或出現(xiàn)微裂紋。

   燒傷產(chǎn)生的部位主要發(fā)生在零件的各接觸表面上，如圓錐滾子軸承的擋邊工作面、滾子端面、應(yīng)力集中的滾表面等。

⑦電蝕

   電蝕是由電流放電引起，致使軸承零件表面出現(xiàn)電擊的傷痕，此種損傷稱為電蝕。在兩零件接觸面間一般存在一層油膜，該油膜一定有的絕緣作用，當(dāng)有電流通過軸承內(nèi)部時(shí)，在兩面三刀零件接觸表面形成的電壓差，當(dāng)電壓差高到足以擊穿絕緣層時(shí)就會(huì)在兩零件接觸表面處產(chǎn)生火區(qū)放電，擊穿油膜放電，產(chǎn)生高溫，造成局部表面的熔融，形成弧凹狀或溝蝕。受到電蝕的零件，其金屬表面被局部加熱和熔化，在放大鏡下觀察損傷區(qū)域一般呈現(xiàn)斑點(diǎn)、凹坑、密集的小坑，有金屬熔融現(xiàn)象，電蝕坑呈現(xiàn)火山噴口狀。電蝕會(huì)使零件的材料硬度下降，并加快磨損發(fā)生速度，也會(huì)誘發(fā)疲勞剝落。

⑧裂紋和缺損

   當(dāng)軸承零件所承受的應(yīng)力超出材料的斷裂極限應(yīng)力時(shí)，其內(nèi)部或表面便發(fā)生斷裂和局部斷裂，這種使材料出現(xiàn)不連續(xù)或斷裂的現(xiàn)象稱為裂紋。

   在材料表面或表層下有一種貌似毛發(fā)的細(xì)微裂紋稱為發(fā)紋。當(dāng)發(fā)紋擴(kuò)展到一定程度，使得部分材料完全脫離零件基體的現(xiàn)象稱為斷裂。

   裂紋一般呈線狀，方向不定，有一定長度和深（寬）度，有尖銳的根部和邊緣。裂紋有內(nèi)部裂紋和表面裂紋之分，也有肉眼可見和不可見兩種形式，對(duì)于肉眼不可見裂紋需要采用無損檢測的方法進(jìn)行觀察。發(fā)紋一般呈細(xì)線狀，方向沿鋼材軋制方向斷續(xù)分布，有一定長度和深度，有時(shí)單條有時(shí)數(shù)條出現(xiàn)。

   裂紋產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，影響因素很多，如原材料、鍛造、沖壓折疊、熱處理、磨削、局部過大的應(yīng)力等。發(fā)紋形成的原因是鋼材在冶煉過程中產(chǎn)生的氣泡或夾雜，經(jīng)軋制變形后存在于材料表層。對(duì)于肉眼不可見裂紋需要采用無損檢測的方法進(jìn)行觀察。

⑨保持架損壞

   當(dāng)滾動(dòng)體進(jìn)入或離開承載區(qū)域時(shí)，保持架將受到帶有一定沖擊性質(zhì)的拉（壓）應(yīng)力作用，尤其是滾子軸承的滾子產(chǎn)生傾斜時(shí)所受到的應(yīng)力會(huì)更大。在這種應(yīng)力的反復(fù)作用下，保持架的兜孔、過梁、鉚釘會(huì)出現(xiàn)變形、磨損、疲勞，甚至斷裂現(xiàn)象。另外，不正確的安裝方式也會(huì)損壞保持架。保持架相對(duì)套圈的強(qiáng)度一般較弱（尤其是沖壓保持架），如果正確不得當(dāng)，將安裝力直接施加在保持架上，很容易造成保持架變形。沖壓保持架制造過程中產(chǎn)生的應(yīng)力過大也是造成保持架損壞的原因之一。

⑩尺寸變化

   軸承運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間以后，會(huì)出現(xiàn)游隙減小或增大的現(xiàn)象。通過對(duì)零件尺寸檢測可以發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)、外圈或滾動(dòng)體直徑方向的尺寸發(fā)生了變化（增大或減小），影響軸承的正常旋轉(zhuǎn)精度。若沒有了游隙，會(huì)出現(xiàn)摩擦磨損加劇、工作溫度上升、甚至“卡死”等現(xiàn)象。若游隙變大，會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)或噪聲增大、旋轉(zhuǎn)精度降低、應(yīng)力集中等情況。軸承內(nèi)徑增大還很多可能出現(xiàn)“甩圈”現(xiàn)象。