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  磨損是滾動軸承最常見的一種失效方式，是軸承滾道、滾動體、保持架、座孔或安裝軸承的軸徑，由于機(jī)械原因引起的表面磨損。我們總結(jié)常見的磨損失效現(xiàn)象，以圖文形式形象地為各位軸承人分析一下。

 

1.1 磨料磨損

 

關(guān)鍵字：

 

◆逐級清除物料

 

◆不充分的潤滑

 

◆污物顆粒進(jìn)入

 

◆黯淡的表面(大部分)

 

◆過程催化

 

     磨料磨損明顯意味著材料的逐步減少，在試運(yùn)行階段會有一些非常輕微的磨損，大部分只是顯示軌跡。在真正的磨損發(fā)生時候，大部分是由于潤滑不足或者灰塵顆粒進(jìn)入，通常以暗淡的表面為特征，(有時磨損顆粒可能起到拋光材料的作用，表面可能變得非常光亮，而這一切都取決于顆粒的大小、硬度以及所處的階段)這是一個加速過程，因?yàn)槟p顆粒將進(jìn)一步降低潤滑劑的可能性，并破壞軸承的微觀幾何形狀。

 

1.2 拋光磨損

 

     新軸承的滾道表面有光澤，但反射性不強(qiáng)(鏡面)。因此，在軸承中真正的鏡面表面意味著某些東西，有時被稱為拋光，在操作過程中發(fā)生了。 

 

 

平面由于拋光和塑性變形而使表面粗糙

 

 

      滾動軸承鏡面滾道表面最常見的解釋是軸承潤滑不良，這通常意味著薄油膜。這允許金屬間的接觸，導(dǎo)致磨損和塑性變形的表面微凸體。只要表面的磨損和塑性變形較輕，即表面的“處理”僅局限于表面，那么鏡面表面就是有利的。飛越冷媒侵入產(chǎn)品溝道屬于拋光磨損還是磨料磨損，案例：

 

      有時，鏡面表面與較重的磨損相結(jié)合，如上圖所示問題是：表面如何能磨損一毫米而仍然像鏡子一樣？解釋是，盡管第一次拋光作用提高了表面粗糙度，但表面并沒有形成油膜。原油粘度過低，含有大量細(xì)小的磨料污染物顆粒（超精加工）。

 

      軸承已經(jīng)過連續(xù)拋光磨損。這些微小顆粒總是存在于潤滑劑中，但并不是每一個帶有薄油膜的軸承都會被拋光。這是為什么呢？假設(shè)影響拋光磨損過程開始的因素還有其他原因，如低速、重載和薄油膜的一定組合。避免這種磨料拋光磨損的最佳方法是增加油膜厚度。

 

1.3 更多磨料磨損

 

 

      如圖所示磨料能使?jié)L動件和環(huán)件產(chǎn)生快速磨損，這種磨損可在球面滾子軸承的外圈上觀察到。磨損的深度也可以看到。(振動也有波紋圖案)

 

     如圖所示這個軸承有兩個磨損帶。該應(yīng)用場合有一個固定的內(nèi)圈與軸松配合。一個區(qū)域磨損嚴(yán)重，然后內(nèi)圈松動位移(蠕變痕跡)，導(dǎo)致第二區(qū)域的磨損。

 

      保持架通常是軸承的關(guān)鍵部件。內(nèi)圈和滾動部件硬化到約60HRC。沖壓保持器大多數(shù)是由未經(jīng)硬化的軟鋼。如果潤滑失效，保持架可能是第一個失效的部件。

 

1.4 粘著磨損(油污)

 

 關(guān)鍵字：

 

◆加速度

 

◆油污/滑移/毛邊

 

◆材料轉(zhuǎn)移/摩擦熱

 

◆回火/再硬化與應(yīng)力集中和開裂或剝落

 

◆輕負(fù)載

 

 

      粘接劑磨損，就像大多數(shù)其他潤滑相關(guān)的損害，發(fā)生在兩個配合表面之間的滑動。它是一種物質(zhì)通過摩擦熱從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面，有時使表面回火或再硬化。這產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，接觸區(qū)域可能發(fā)生剝落開裂。在正常工作條件下，滾動接觸不容易產(chǎn)生油污?；瑒铀俣纫欢ㄒ?微)滑移快得多。

 

     1、當(dāng)滾動體元件在重新進(jìn)入載荷區(qū)時受到嚴(yán)重加速度時，就會發(fā)生滑移。

 

     2、這就是為什么角接觸軸承要進(jìn)行預(yù)緊的原因。 

 

 

     打滑率：在相對高速運(yùn)轉(zhuǎn)的滾子軸承的滾道和滾動部件的表面可能會產(chǎn)生油污。因?yàn)檩S套圈不驅(qū)動滾動體，卸荷區(qū)元件旋轉(zhuǎn)速度減慢造成。因此，它們的轉(zhuǎn)速比在載荷區(qū)時要低。

 

     因此，當(dāng)滾動體元件進(jìn)入載荷區(qū)時，它們會受到快速(突然)加速，由此產(chǎn)生的滑動和熱量可能會大到使油膜破裂。這兩個表面在金屬對金屬的接觸點(diǎn)上熔化，如下圖。

 

 

     這種焊接過程使材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面，這也導(dǎo)致更高的摩擦。在此過程中，材料還會回火和再硬化，從而導(dǎo)致局部應(yīng)力集中，裂紋和早期失效的風(fēng)險很高。裂縫發(fā)生在90°的滑動方向，如下圖。

 

 

     這種現(xiàn)象也被稱為“擦傷”。污跡是最危險的表面損傷類型，因?yàn)槭苡绊懙谋砻嫱ǔ兊迷絹碓酱植?。由于粗糙表面?dǎo)致油膜減少，金屬間接觸較多，軸承處于惡性循環(huán)。避免油污的兩個最有效的措施是增加油膜厚度和使用含有更有效的EP添加劑的潤滑劑。

 

     顯然，大型軸承對這是相當(dāng)敏感的，較大的滾子軸承變得更明顯。(目前針對大尺寸軸承的解決方案可能是縮小尺寸，它可能會延長使用壽命！)由于陀螺效應(yīng)，在滾珠軸承中也會產(chǎn)生油污。球在卸荷區(qū)接觸角可能發(fā)生變化，進(jìn)入卸荷區(qū)后被迫回工作接觸角。

 

     1、當(dāng)載荷相對于旋轉(zhuǎn)速度過輕時，滾動部件和滾道之間也會產(chǎn)生油污。例如負(fù)荷增加，選用較小的軸承，混合軸承(陶瓷球，較輕的球體)，涂層，少油等等。

      2、其它關(guān)鍵位置的例子是保持架中心的表面以及滾子末端和導(dǎo)向凸緣之間的表面。

 

 

左圖為由于軸向載荷過大和潤滑不當(dāng)而造成端面污跡的圓柱滾子；右圖為從球面滾子軸承(100倍放大倍數(shù))上涂抹滾子表面

 

 

      粘著磨損的極端情況，如上圖。軸承非常滾燙，球的一部分被發(fā)現(xiàn)在內(nèi)圈上。

 

      這本來是一個軸承運(yùn)行在非常高的速度(>1000000)，啟動時沒有潤滑油供應(yīng)。軸承在20分鐘運(yùn)行時間后損壞。球和跑道之間已經(jīng)形成了磨片，這可能最終導(dǎo)致“空心球”。