轴承损坏的原因

滚动轴承失效分析

斯凯孚（中国）有限公司工程技术中心轴承失效分析概论滚动轴承负荷痕迹

失效模式分类1概论概论-轴承的生命周期跑合,稳定运行,失效阶段.轴承在适当时候的停机轴承失效分析的目的当轴承失效时，我们希望了解失效产生的根本原因。以排除这种影响，避免问题的重复出现。

引起的轴承提前失效16%轴承失效模式-安装不当引起的轴承提前失效36%轴承失效模式-润滑不良引起14%轴承失效模式-污染引起的轴承提前失效34%轴承失效模式-疲劳失效分析需要收集的信息需要收集的信息包括:

RCFA完整的轴承型号机器的型号使用的安装方法旋转速度负荷轴承工作温度环境温度和湿度环境的污染水平工作制(24小时/天,7天/周)使用的润滑剂及型号润滑规范(方法,周期,量…)服务寿命(计算,实际,平均失效时间)由于失效产生的损失(生产损失,零件,工时…)2轴承负荷轨迹负荷轨迹模式标准径向负荷外圈静止内圈旋转负荷恒定红色区域:负荷区轨迹模式

实例1外圈静止；内圈旋转；负荷方向恒定（实例）外圈旋转；内圈静止；负荷方向恒定轨迹模式

实例2轨迹模式

实例3外圈旋转或内圈旋转；轴向负荷轨迹模式

实例4外圈静止；内圈旋转；径向与轴向复合负荷作用轨迹模式

实例5外圈静止；内圈旋转；壳体倾斜；轨迹模式

实例6外圈静止；内圈旋转；壳体椭圆；轨迹模式

实例7外圈静止，内圈旋转；过大预负荷3轴承失效模式分类失效模式分类-ISO3.腐蚀1.疲劳2.磨损6.断裂和开裂4.电腐蚀1.1.表面下的疲劳3.2.1.微动腐蚀1.2.表面疲劳2.1.磨粒磨损2.2.粘着磨损3.1.锈蚀3.2.摩擦腐蚀4.1.过电压4.2.漏电流6.1.过载断裂6.2.疲劳断裂6.3.热涨裂3.2.2.伪布氏压痕5.塑性变形5.1.过载5.2.碎屑压痕5.3.误操作压痕疲劳-表面下疲劳3.腐蚀1.疲劳2.磨损6.断裂和开裂5.塑性变形4.电流腐蚀1.1.表面下疲劳1.2.表面疲劳重复的应力变化材料结构的变化表面下的微裂纹裂纹传播成片,散裂和剥离疲劳-表面下的疲劳10mill.revs.63mill.revs.630mill.revs.疲劳-表面下疲劳疲劳-表面下的疲劳疲劳-表面下的疲劳疲劳-表面疲劳3.腐蚀1.疲劳2.磨损6.断裂5.塑性变形4.电腐蚀1.1.表面下疲劳1.2.表面疲劳表面损伤润滑不良滑动抛光微裂纹微剥落疲劳-表面疲劳

疲劳-表面疲劳的发展疲劳-表面疲劳疲劳-表面疲劳疲劳-表面疲劳疲劳-表面疲劳疲劳-表面疲劳轴承失效模式-磨损

3.腐蚀

2.磨损

1.疲劳

6.断裂和开裂

5.塑性变形

4.电腐蚀

2.2.粘着磨损

2.1.磨粒磨损材料的逐渐消损润滑不良杂质侵入表面不良加速磨损磨损-磨粒磨损在低速重载过薄油膜时，产生镜面状效应材料的剥离真正磨损的发生，多数是由于不充分的润滑或是由于杂质的进入，导致表面精度破坏。磨损-磨粒磨损磨损－粘着磨损

3.腐蚀

2.磨损

1.疲劳6.断裂和开裂

5.塑性变形

4.电腐蚀

2.1.磨料磨损

2.2.粘着磨损

加速度

拖尾/打滑/拉毛

材料转移/摩擦发热

温度/再硬化引起的应力集中并出现裂纹或脱落现象

轻负荷磨损-粘着磨损(拖尾效应)材料从一个表面转移到另一个表面

拖尾效应发生在滚动体以高加速度重新进入负荷区时。当负荷过低时拖尾效应也能发生在滚动体和滚道表面。磨损-粘着磨损失效模式分类-腐蚀

2.磨损

1.疲劳

6.断裂和开裂

5.塑性变形

4.电腐蚀

3.1.锈蚀

3.腐蚀

3.2.摩擦腐蚀

氧化/生锈

化学反应

点状腐蚀/片状腐蚀

浸蚀(油水混合物)腐蚀-锈蚀腐蚀-锈蚀

2.磨损

1.疲劳

6.断裂和开裂

5.塑性变形

4.电腐蚀

3.腐蚀

3.1.潮湿腐蚀

3.2.2.伪布什压痕3.2.摩擦腐蚀3.2.1.微动腐蚀

两个配合面的微运动

氧化

粉末状锈蚀/材料消失

出现在受载配合面失效模式分类-腐蚀-摩擦腐蚀腐蚀-摩擦腐蚀-微动腐蚀微动腐蚀多发生在轴承套圈和轴或壳体之间出现相对运动。(一般时由于配合过松或其它错误而致）腐蚀-摩擦腐蚀-微动腐蚀

2.磨损

1.疲劳

6.断裂

5.塑性变形

4.电腐蚀

3.腐蚀

3.1.潮湿腐蚀3.2.1.微动腐蚀

3.2.摩擦腐蚀

3.2.2.伪布什压痕

滚动体/滚道

微运动/弹性变形

振动

腐蚀/磨损,发亮或发红痕迹

当静止时:等滚动体间隔

当旋转时:平行的凹槽失效模式分类-腐蚀-摩擦腐蚀-伪布氏压痕腐蚀-摩擦腐蚀-伪布氏压痕腐蚀-摩擦腐蚀-伪布氏压痕腐蚀-摩擦腐蚀-伪布氏压痕腐蚀-摩擦腐蚀-伪布氏压痕

2.磨损

1.疲劳

6.断裂和开裂

5.塑性变形

4.电腐蚀

3.腐蚀

4.2.漏电流

4.1.过电压

高电流:电火花

短时间内的局部高温:熔融／焊接100微米凹坑失效模式分类-电腐蚀-过电压电腐蚀-过电压电腐蚀-过电压电腐蚀-过电压电腐蚀-过电压

2.磨损

1.疲劳

6.断裂

5.塑性变形

4.电腐蚀

3.腐蚀

4.1.过电压

4.2.漏电流

低电流密度

浅凹坑

滚道和滚子表面沿滚子轴向的搓板纹

表面暗沉失效模式分类-电腐蚀-漏电流电腐蚀-漏电流电腐蚀-漏电流电腐蚀-漏电流

2.磨损

1.疲劳

6.断裂和开裂

4.电腐蚀

3.腐蚀

5.塑性变形

5.2.杂质造成压痕

5.1.过载

5.3.操作导致损伤

静止或冲击负荷

塑性变形

滚动体等间距压痕

操作损伤失效模式分类-塑性变形-过载塑性变形-过载塑性变形-过载塑性变形-过载

2.磨损

1.疲劳

6.断裂和开裂

4.电腐蚀

3.腐蚀

5.塑性变形

5.2.碎屑压痕

5.1.过载

5.3.误操作损伤

局部过载

杂质进入滚道产生压痕

软性材料/硬化钢/硬的矿物质失效模式分类-塑性变形-碎屑压痕塑性变形-碎屑压痕塑性变形-碎屑压痕

局部过载

由尖、硬物产生的刻痕失效模式分类-塑性变形-误操作损伤

2.磨损

1.疲劳

6.断裂

4.电腐蚀

3.腐蚀

5.塑性变形

5.2.碎屑压痕

5.1.过载

5.3.误操作损伤塑性变形-误操作损伤

2.磨损

1.疲劳

4.电腐蚀

3.腐蚀

5.塑性变形

6.断裂和开裂

6.1.过载断裂

6.2.疲劳断裂

6.3.热涨裂

应力集中

超过抗拉强度

冲击/过应力失效模式分类-断裂-受力断裂断裂-过载断裂

2.磨损

1.疲劳

4.电腐蚀

3.腐蚀

5.塑性变形

6.断裂

6.2.疲劳断裂

6.1.受力断裂

6.3.热断裂

弯曲作用下超出疲劳强度

初始断裂造成的蔓延

最终受力断裂

套圈和保持架失效模式分类-断裂-疲