1Усталостное выкрашиваниеПричина
Усталостное выкрашивание подшипников качения невозможно полностью избежать. Если подшипник установлен неправильно, плохо смазан, в него проникает внешняя среда, температура окружающей среды слишком высокая, нагрузка слишком большая и т. д., срок службы подшипника значительно сократится. Усталостное выкрашивание подшипников происходит, когда под рабочей поверхностью подшипника или на ней под действием многократного внешнего знакопеременного напряжения образуются трещины или повреждения рабочей поверхности, а также когда трещины продолжают расширяться. Усталостное выкрашивание тесно связано с состоянием рабочей поверхности подшипника и воспринимаемой им нагрузкой, а также с качеством смазочной масляной пленки. Исследования показали, что соотношение срока службы подшипников, работающих в условиях хорошей масляной пленки (толстая масляная пленка, высокая чистота) и плохой масляной пленки (тонкая масляная пленка, грязь), составляет 400:1. Образование упругой жидкостной динамической смазки играет важную роль в работе подшипников качения, значительно повышая срок службы и надежность подшипников.
Эксперименты показывают, что когда толщина масляной пленки в 3–4 раза превышает значение шероховатости поверхности контактного тела, срок службы подшипника может быть увеличен более чем в 1 раз.
2Отказ из-за износа
Общее совокупное количество оборотов до выхода подшипника из строя из-за износа или количество рабочих часов на определенной скорости обычно называется сроком службы подшипника до износа. Между телами качения и дорожкой качения колец в подшипнике качения, между карманами сепаратора и телами качения, между кольцами и сепаратором Между направляющими поверхностями возникает трение скольжения, что приводит к износу деталей подшипника. При попадании в подшипник твердых частиц, грязи и окислов износ усиливается. В результате ухудшается качество обработки рабочей поверхности деталей подшипника, снижается точность вращения, увеличиваются зазоры, усиливаются вибрация и шум, что в конечном итоге приводит к выходу из строя. Подшипники, используемые в металлорежущих станках, двигателях, строительной технике, сельскохозяйственной технике и т. д., легко попадают под воздействие металлического порошка, оксидов, песка и грязи и часто имеют характеристики абразивного износа. В это время срок службы подшипника по износу намного короче усталостной долговечности. Чистая смазка и хорошее уплотнение могут эффективно снизить износ.
Фреттинг-износ относится к повторяющемуся износу скольжения под действием микровибраций, который возникает при высоком контактном напряжении между элементом качения и контактной поверхностью дорожки качения, что приводит к образованию равномерно распределенных вмятин на дорожке качения, которые эквивалентны вмятинам на поверхности давления Герца. В отличие от общей пластической деформации, эта форма разрушения обычно возникает в подшипниках поворотных шкворней рулевого управления автомобилей и подшипниках транспортных машин, работающих на дорогах и железных дорогах в условиях сильной вибрации и ударов.
3Пластическое вдавливание
Когда подшипники качения подвергаются чрезмерным нагрузкам и ударным нагрузкам, на поверхности деталей подшипника может возникнуть локальная пластическая деформация или общая деформация. Эта пластическая деформация происходит под мгновенным воздействием нагрузки, что приводит к сильной вибрации, шуму и повышению температуры при работе подшипника. При выборе подшипников коэффициент запаса прочности эквивалентной нагрузки Pr следует рассчитывать относительно номинальной статической нагрузки, чтобы избежать этой ранней формы отказа подшипника.
4Поломка
Перегрузка подшипника, дефекты подшипника или поломка подшипника из-за усталости часто становятся причиной внезапных аварий. Перегрузка может возникнуть из-за сбоя хоста или ненадлежащей установки. Дефекты самого подшипника могут быть вызваны микротрещинами в деталях подшипника, крупными включениями в материале, а также обожженные шлифованием кольца могут также сломаться из-за удара или вибрации. Если на рабочей поверхности имеются крупные усталостные выбоины, то при повторном воздействии ударной нагрузки в самой слабой части выемки начнут появляться трещины, что приведет к разрушению кольца подшипника. Неправильные методы сборки, такие как непосредственное постукивание молотком по торцевой поверхности внутреннего кольца, приведут к локальной концентрации напряжений на внутреннем кольце и легкому повреждению или разрыву деталей подшипника.
5Коррозионное разрушение
Ржавчина и коррозионные язвы на металлической поверхности подшипника вызваны химическими или электрохимическими реакциями в окружающей среде (например, воздух, влага, оксиды в топливе и смазочном масле и т. д.), которые включают диэлектрическую коррозию, коррозию органическими кислотами, электрическую коррозию и т. д. Твердая, хрупкая и рыхлая оксидная пленка и коррозионные реагенты отслаиваются под нагрузкой, образуя коррозионные язвы или вызывая неровности на рабочей поверхности, что приводит к коррозионному износу или коррозионно-усталостному отслаиванию.
6Ожог или отказ смазки
При работе подшипников качения, если температура между деталями с трением скольжения резко повышается, смазка станет неэффективной, и структура поверхности металла изменится. В тяжелых случаях произойдет залипание металла и заклинивание подшипника. Типичные ожоги часто возникают между ребрами коротких цилиндрических колец роликовых подшипников и торцами роликов. В подшипниках с консистентной смазкой старение смазки, высыхание смазки или ее утечка также могут привести к ухудшению смазывания, резкому повышению температуры трения, появлению пригара на рабочей поверхности и выходу подшипника из строя.
7Отказ из-за изменения зазора
Во время работы подшипники подвергаются воздействию внешних или внутренних факторов, что изменяет первоначальный зазор посадки, снижает точность и даже вызывает заедание, что называется отказом из-за изменения зазора. Если структура и напряжение деталей подшипника находятся в нестабильном состоянии, их размер со временем изменится, что приведет к потере точности работы подшипника. Из-за разных размеров и форм деталей подшипника разные коэффициенты теплового расширения приводят к разным величинам расширения, что приведет к уменьшению рабочего зазора подшипника иmily:宋体;font-size:14px">вызываяранний отказ точности подшипника.
