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滚动轴承接触模式的疲劳分析和外界微粒循环运动引起的疲劳

滚动轴承接触模式的疲劳分析和外界微粒循环运动引起的疲劳

http://www.qdrjzc.com    2018-12-10    编辑:青岛瑞精机电设备有限公司
  比较典型的滚动轴承疲劳即使在很好的运转条件下,即:具有弹性流体动压润滑油膜、最好的清洁度和最适宜的温度,此时轴承零件也能够发生和载荷有关的疲劳失效。如果当量载荷大于疲劳极限载荷Cu时,在此状态下长时间运行后,会形成疲劳破坏。疲劳极限载荷Cu值见样本中的轴承尺寸表。这种由次表面裂纹引起的典型疲劳破坏很少发生。由于润滑不良或清洁度引起的滚动接触表面的FAG滚动轴承疲劳失效经常发生。当破坏进一步扩展后,失效原因就很难被查明。现象:滚道和滚动体的次表面裂纹、材料剥落(相对深的凹坑)、滚道上未破坏部分表明在破坏初期润滑良好(见图23)。然而随着破坏的加剧,有凹痕的旋转件(见图31)会出现越来越多的凹坑,见图41到43。28对拆下的轴承评估运转特性和损坏情况滚动接触模式41:通过深沟球轴承内圈滚道上的点蚀可判断的典型疲劳。疲劳进一步扩展,整个滚道上出现材料剥落。42:深沟球轴承上的进一步的疲劳破坏• 外界微粒循环运动引起的疲劳当在轴承里有粗糙的杂质时,疲劳寿命会大大降低,见图44。在实际应用中,由外界微粒造成的失效的危害程度与外界微粒的硬度、尺寸、数量以及轴承尺寸有关。就疲劳来说,球轴承对杂质的敏感程度要大于滚子轴承,小滚动体的轴承比大滚动体的轴承要敏感。
  外界微粒形成的凹坑会对滚动材料产生重要影响。特别是在应力下的旋转运动对初始裂纹有很大影响,SEM图在第4章节。现象:材料剥落;外界微粒形成的凹坑在滚动方向上V形发展(V形凹坑),图45。原因:剥落的滚道材料和,硬质颗粒(铸造砂,磨粒)造成的凹坑尤其危险。补救措施:– 彻底清洗轴承座等部件,如有必要,涂层– 当安装时,要求清洁和谨慎– 改善密封– 使用防尘的轴承结构– 润滑剂的清洁度很重要– 在投入使用前要清洁过滤设施29对拆下的轴承评估运转特性和损坏情况滚动接触模式44:不同污物对寿命的降低45:由外界微粒造成的凹坑在运动方向发展成V型而造成的疲劳破坏a: 检查时发现的破坏b: 运转大约1000小时后的破坏c: 运转大约1200小时后的破坏。

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