滚动轴承接触疲劳失效的分析方法北大核心

滚动轴承常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀及保持架损坏等。以某套损伤轴承的失效分析为例,对轴承接触疲劳失效的分析方法进行了探讨和总结。     

滚动轴承接触疲劳失效的分析方法

滚动轴承常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀及保持架损坏等。以某套损伤轴承的失效分析为例,对轴承接触疲劳失效的分析方法进行了探讨和总结。     

槽形保持架轴承早期失效分析与防止

圆柱滚子槽形保持架轴承的失效形式主要是保持架早期磨损。针对造成该问题的三种因素：滚子倒角尺寸、保持架加工工艺和装配工艺进行改进和控制，有效解决了保持架早期失效问题，提高了槽形保持架轴承的使用寿命。     

齿轮箱轴承打滑损伤及预防措施

对用于风力发电行业用齿轮箱和锥式破碎机中的轴承进行分析,指出轴承易打滑原因和危害,分析滚动体打滑和保持架组件打滑两种打滑类型,阐述打滑失效机理,提出合理选择轴承类型以满足最小载荷要求.黑色氧化处理减缓轴承打滑危害,碳基涂层减少在混合摩擦下的磨损从而减小打滑失效,新设计空心滚子轴承、薄壁保持架轴承和将行星轮内孔作为轴承滚道的整合式方案来改善轴承受载和接触情况,避免打滑现象,满足设备的正常高效的运转.     

航空发动机主轴轴承失效模式分析

航空发动机圆柱滚子主轴承常常因为工作条件恶劣,发生失效。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线光电子能谱等对服役后的圆柱滚子轴承进行失效分析。结果表明:根据失效机制与微观形貌对失效模式,可以将圆柱滚子轴承的失效模式分为8种不同的失效模式,包括划伤和擦伤、打滑蹭伤、压坑凹坑、疲劳剥落、振纹、受热变色、内圈烧伤、保持架镀银层磨损。对打滑蹭伤、烧伤和保持架镀银层磨损等失效模式的轴承进行分析,结果表明:在打滑蹭伤的轴承表面发现O元素,表明打滑蹭伤过程中发生了氧化磨损;在烧伤轴承表面发现了Fe的氧化物FeO和Fe₂O₃,表明轴承在烧伤时温度较高,润滑油膜被破坏,滚子和内圈互相接触发生剧烈磨损;保持架表面银层脱落,部分磨损区域露出铜表面,表明保持架在服役过程中发生了摩擦磨损。     

水泵轴连轴承的常见失效形式与改进

水泵轴连轴承失效形式主要为:心轴断裂,心轴滚动表面、外圈沟(滚)道表面、滚动体表面的磨损和疲劳剥落及密封失效。针对其主要失效形式,对轴承的内部几何形状及保持架和密封结构进行了改进。     

钢铁止推轴承的设计改进

本文所述推力调心滚子轴承是钢铁行业中较常用的一种止推轴承。原轴承采用常规结构,在使用过程中由于衬套硬度不足,开放式的保持架爪极易磨损变形、断裂,导致轴承失效。特设计一种新型保持架,取消衬套,保持架采用一座和一盖用螺钉联接起来的结构,这样安装和拆卸可靠,提高了生产效率。     

涡喷发动机高温高速轴承失效机理及改进措施

介绍了涡喷发动机高温高速轴承中导引面严重磨损和轴承的热失稳等失效形式的特征 ,分析了保持架和内圈引导面之间“软磨硬”的异常磨损失效机理 ,指出“软磨硬”是由轴承保持架内引导面对套圈的高速高频振动造成的 ,轴承引导面材料摩擦性能不匹配和润滑油严重污染加速了磨损进程。同时 ,从轴承的性能参数方面分析了轴承的热失稳产生的原因。台架模拟实验再现了导引面严重磨损的主要失效形式 ,提出并实验验证了采用陶瓷轴承和导引面材料改性技术克服异常磨损的技术措施     

某电机轴承失效分析

某电机轴承在使用后出现保持架断裂。经对轴承的故障特征、理化分析和尺寸测量后发现,轴承在工作过程中承受了较大的轴向力,使零件接触表面出现异常摩擦、磨损,产生大量的摩擦热,导致轴承加速失效。     

铁路客车轴承保持架动力可靠性分析

讨论了铁路轴承保持架一次性失效动力可靠性。在保持架结构动力分析基础上，计算了响应位移的最大熵概率密度函数，利用最大熵密度函数给出了保持架不发生严重磨损和卡死时的可靠度表达式，并给出可靠度的极值估计方法和一次性失效寿命估计方法。以NJ3224X3Q1／SO轴承保持架为例，计算了它在滚子冲击作用下的结构动力响应，利用响应数据计算了位移的最大熵概率密度函数，进而计算了保持架不发生严重磨损和不被卡死时的可靠度。附图2幅，参考文献5篇。     

轴承保持架结构的优化改进

分析了保持架在轴承中失效的原因,针对各种工况及轴承的特点,对保持架结构进行了改进,介绍了几种新颖结构的保持架.     

水轮机主轴用角接触球轴承的结构分析

针对某水轮机主轴用角接触球轴承在工作过程中经常出现的保持架大量掉铜屑,导致磨损和发热,最终使轴承抱死的问题,通过分析几种结构的对比试验证明,采用黄铜实体保持架钢球引导的7324B轴承效果较好。     

某轴承故障机理分析与新型检测方法研究

针对某双列角接触球轴承故障,建立故障树分析产生故障的原因。利用体视显微镜和扫描电镜等设备,对故障轴承内圈、外圈、保持架和钢球进行外观检查和能谱分析等分析工作,并结合adams动力学分析软件,对不同引导间隙对轴承工作性能的影响进行了分析,得出引起轴承故障的原因是,由于保持架内径尺寸低于下限、引导间隙变小造成保持架运转不稳定,从而引起异常磨损。在工艺上采取了相应措施,减少了保持架不合格品。最后结合Creo软件提出一种新型非接触式检测方法,有效地解决了此类故障。     

航空发动机主轴后轴承打滑损伤失效分析

轴承打滑在航空发动机主轴后轴承失效中占有较大比例,后轴承打滑不仅影响到轴承的寿命,甚至直接关系到发动机的安全运转。为进一步认知主轴后轴承的打滑损伤机制,借助聚焦离子束扫描电子显微镜,场发射扫描电子显微镜及配套能谱仪,轮廓仪对打滑损伤轴承进行失效分析。分析表明:内圈滚道、滚子表面损伤区域在打滑过程中可能发生了黏着磨损和摩擦氧化,且两接触面间发生了磨粒磨损。此外,由于润滑油的污染,保持架的过梁接触面发生了磨粒镶嵌。     

高速圆柱滚子轴承保持架动态特性分析

基于Adams软件建立了考虑润滑作用的高速圆柱滚子轴承动力学模型,采用正交试验法对轴承结构参数进行了多目标优化设计,研究了不同工况及轴承结构参数对轴承保持架动态特性的影响。结果显示：内圈转速对保持架打滑率的影响最大,引导间隙对保持架打滑率的影响最小;引导间隙对保持架运转稳定性的影响最大,滚子个数对保持架运转稳定性的影响最小。经过优化设计获得了保持架打滑率及运转稳定性的轴承结构参数最佳组合。保持架打滑率随内圈转速及引导间隙的增加而增加,随径向载荷、滚子个数及径向游隙的增加而减小。保持架运转稳定性随内圈转速及引导间隙的增加而增强;随径向游隙的增加而降低;存在合理的径向载荷及滚子个数使保持架运转稳定性最好。     

E形保持架翻边模模具的设计

E形保持架翻边后应保证两面的材料厚度一致,以免轴承运转时纲球与保持架单面接触,影响旋转灵活性、产生嗓声和剧烈磨损等。本文所阐述的翻边工艺与相应的苏联工艺相比可使两面的材料厚度基本一致。保持架是采用管料并利用横向冲压工艺完成翻边的。文中对翻边模模具的结构特点、设计要求和使用情况等作了简要说明与计算。附图10幅     

多孔含油保持架常见故障分析

多孔含油保持架是７０年代发展起来的新型保持架,已广泛应用在各种高精度陀螺马达轴承中。在使用过程中也出现了由于保持架故障而导致轴承失效的情况,本文进行了归纳整理,并给出了保持架故障的原因、表现形式及解决办法。多孔保持架最常见的故障原因大致可以分为保持架设计不合理、保持架材料性能不合格、保持架加工精度不够、轴承制造缺陷以及润滑、使用不当等方面,详见图１。图１１　保持架的运转不稳定保持架运转不稳定的表现形式主要是,轴承进入高速运转后,就出现有规律的高频振动或低频振动,通常把高频振动称为啸叫,其振动频率…     

高速动车组轴箱轴承保持架磨损原因分析

针对某高速动车组轴箱轴承易发生温升预警的问题,分析了轴承温度对保持架磨损的影响及保持架磨损对轴承温度的影响。确定保持架磨损原因为轴承温升异常使保持架膨胀,引起保持架和外圈挡边发生全接触,从而导致保持架产生异常磨损。分析认为:在保证轴承使用性能的前提下可适当增大保持架的引导间隙,以减少保持架磨损。     

椭圆兜孔对高速球轴承保持架动态性能的影响分析

针对高速角接触球轴承保持架常出现断裂等提前失效,根据高速球轴承中球和保持架兜孔的几何位置以及相对速度,分析了二者之间的相互作用关系,建立了椭圆兜孔保持架的动力学仿真计算模型,用Gupta的实验结果验证了方法的可靠性。以某高速角接触球轴承为例,研究了轴承保持架椭圆兜孔对保持架兜孔冲击力以及保持架稳定性的影响,结果表明轴承保持架兜孔设计为椭圆兜孔有助于承受较大径向载荷的高速角接触球轴承的保持架稳定性并减小保持架兜孔的冲击载荷。     

某型混凝土搅拌运输车减速机滚动轴承失效分析

针对某型搅拌车在工作过程中发生的减速机滚动轴承失效现象,对失效轴承进行拆解,并从保持架及滚子的宏观形貌、微观形貌、化学成分、硬度、显微组织等方面对失效原因进行了综合分析。结果表明:失效轴承的材料本身未见明显异常;轴承失效的原因是搅拌车超载造成减速机输出轴盘偏摆角过大,导致轴承过度偏斜,偏载运转,从而使润滑脂失去作用,内、外圈与滚子表面直接接触造成剧烈摩擦;失效模式主要为表面起源型疲劳剥落。