滾動(dòng)軸承的質(zhì)量評(píng)價(jià)與失效分析

成品軸承精度

(一）尺寸精度

內(nèi)徑

△ds：?jiǎn)我粌?nèi)徑偏差

△dmp：?jiǎn)我黄矫嫫骄鶅?nèi)徑偏差

Vdsp ：?jiǎn)我黄矫鎯?nèi)徑變動(dòng)量

Vdmp ：平均內(nèi)徑變動(dòng)量

外徑

△Ds ：?jiǎn)我煌鈴狡?/span>

△Dmp ：?jiǎn)我黄矫嫫骄鈴狡?/span>

VDsp ：?jiǎn)我黄矫嫱鈴阶儎?dòng)量

VDmp ：平均外徑變動(dòng)量

寬度：

△Bs ：內(nèi)圈單一寬度偏差

△Cs ：外圈單一寬度偏差

VBs ：內(nèi)圈寬度變動(dòng)量

VCs ：外圈寬度變動(dòng)量

△Ts ：（成套）軸承實(shí)際寬度偏差

2、旋轉(zhuǎn)精度

Kia ：成套軸承內(nèi)圈徑向跳動(dòng)

Kea ：成套軸承外圈徑向跳動(dòng)

Sia ：成套軸承內(nèi)圈軸向跳動(dòng)

Sea ：成套軸承外圈軸向跳動(dòng)

Sd：內(nèi)圈端面對(duì)內(nèi)孔的垂直度

SD ：外圈外表面對(duì)端面的垂直度

滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)精度指標(biāo)及含義

3、游隙

Gr：徑向游隙

Ga：軸向游隙

4、振動(dòng)

振動(dòng)加速度：Z

振動(dòng)速度：V

5、殘磁

6、保持架竄動(dòng)量等

（二）零件精度

圓度、波紋度
輪廓、粗糙度
滾動(dòng)體尺寸精度
直線度、凸度
角度
倒角
各種形位公差

（三）原材料質(zhì)量

化學(xué)成分
硬度
低倍組織
顯微組織、晶粒度
非金屬夾雜物
碳化物不均勻性
脫碳層
顯微孔隙
其他

（四）熱處理質(zhì)量

硬度
顯微組織
碳化物網(wǎng)狀
脫碳層深度
裂紋
回火穩(wěn)定性
殘余奧氏體晶粒度

（五）性能

摩擦力矩
剛度
防塵性能
密封性能
漏脂性能
溫升性能
防水性能

（六）試驗(yàn)

臺(tái)架壽命試驗(yàn)：強(qiáng)化試驗(yàn)
模擬試驗(yàn)
高溫、低溫
高速、低速、正反轉(zhuǎn)
變載荷
擺動(dòng)
斷油

......

失效分析

失效模式類型

GB/T 24611——2020《滾動(dòng)軸承損傷和失效術(shù)語(yǔ)、特征及原因》將于2021年6月1日正式實(shí)施

疲勞失效過(guò)程

磨粒磨損是潤(rùn)滑不充分或外界顆粒侵入的結(jié)果，表面變暗至一定程度，隨磨粒的粒度和性質(zhì)而異。由于旋轉(zhuǎn)表面和保持架上的材料被磨掉，這些磨粒數(shù)量逐漸增多，最終磨損進(jìn)入一個(gè)加速過(guò)程，從而導(dǎo)致軸承失效。

涂抹：由于滾動(dòng)體承載較輕并且在其反復(fù)進(jìn)入承載區(qū)時(shí)，受到強(qiáng)烈的加速作用，因此，在滾動(dòng)體和滾道之間會(huì)發(fā)生涂抹（滑傷）；當(dāng)載荷相對(duì)于轉(zhuǎn)速過(guò)小時(shí)，滾動(dòng)體和滾道之間也會(huì)發(fā)生涂抹，這樣的涂抹也稱之為“輕載打滑”。打滑嚴(yán)重的情況下滾道表面會(huì)出現(xiàn)高溫變色痕跡。

由于潤(rùn)滑不充分，擋邊引導(dǎo)面和滾子端面均會(huì)發(fā)生涂抹

如果軸承內(nèi)部存在顆粒物，當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，則容易在擋邊處形成“Λ”狀壓痕

銹蝕防銹油失效、潤(rùn)滑劑失效、軸承進(jìn)水、包裝密封失效、人為失誤等導(dǎo)致產(chǎn)生銹蝕。

當(dāng)潤(rùn)滑劑中的水分或劣化的潤(rùn)滑劑與其相鄰的軸承零件表面發(fā)生反應(yīng)時(shí)，可在滾動(dòng)體和軸承套圈之間的接觸區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)一種特定形式的銹蝕，在深度銹蝕階段，接觸區(qū)在對(duì)應(yīng)于球或滾子節(jié)距的位置將會(huì)變黑，最終產(chǎn)生腐蝕麻點(diǎn)。

偽壓痕（偽布氏壓痕）

對(duì)于靜止軸承，凹陷出現(xiàn)在滾動(dòng)體節(jié)距處，并常變成淡紅色或發(fā)亮。這樣的凹陷通常在承載區(qū)內(nèi)存在。

在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于發(fā)生振動(dòng)而造成的偽壓痕則表現(xiàn)為間距較小的波紋狀凹槽。旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)件的壓痕基本都是360度方向都存在的。

電蝕

當(dāng)電流通過(guò)滾動(dòng)體和潤(rùn)滑油膜從軸承的一個(gè)套圈傳遞到另一套圈時(shí)，由于絕緣不適當(dāng)或絕緣不良，在接觸區(qū)內(nèi)會(huì)發(fā)生擊穿放電。在套圈和滾動(dòng)體之間的接觸區(qū)，電流強(qiáng)度增大，造成在非常短的時(shí)間間隔內(nèi)局部受熱，使接觸區(qū)發(fā)生熔化并焊合在一起。

塑性變形

靜止軸承承受靜載荷或沖擊載荷過(guò)載時(shí)，將導(dǎo)致滾動(dòng)體與滾道接觸處發(fā)生塑性變形，即在軸承滾道上、對(duì)應(yīng)于滾動(dòng)體節(jié)距的位置形成淺的凹陷或凹槽。

當(dāng)顆粒被滾輾時(shí)，在滾道和滾動(dòng)體上將形成壓痕，壓痕形狀和尺寸取決于顆粒性質(zhì)。

軟質(zhì)顆粒硬質(zhì)鋼顆粒硬質(zhì)砂礫

不同顆粒物造成的損傷

過(guò)載斷裂

由于應(yīng)力集中超過(guò)了材料的拉伸強(qiáng)度造成的，也可因局部應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致。

疲勞斷裂

在彎曲、拉伸、扭轉(zhuǎn)條件下，應(yīng)力不斷超過(guò)疲勞強(qiáng)度極限就會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋先在應(yīng)力較高處形成并逐步擴(kuò)展到零件截面的某一部分，最終造成過(guò)載斷裂。

熱裂是由滑動(dòng)產(chǎn)生的高摩擦熱造成的，裂紋通常出現(xiàn)在垂直于滑動(dòng)方向處。由于表面二次淬火以及高的殘余拉應(yīng)力形成這兩個(gè)因素的共同作用，因此，淬硬的鋼件對(duì)熱裂比較敏感。

潤(rùn)滑不良是導(dǎo)致軸承失效的一個(gè)常見(jiàn)因素。潤(rùn)滑不良通常是指軸承使用時(shí)的潤(rùn)滑劑（潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂）不能給軸承提供正常的潤(rùn)滑，導(dǎo)致軸承使用時(shí)出現(xiàn)磨損加劇、高溫等異常情況。導(dǎo)致潤(rùn)滑不良的因素也很多，比如：潤(rùn)滑劑自身失效，外界異物、水等侵入潤(rùn)滑劑等。

不對(duì)中或偏載。軸撓曲后，內(nèi)圈相對(duì)于外圈傾斜導(dǎo)致滾道邊緣承載，在滾道邊緣與油溝處形成剝落并向滾道中部擴(kuò)展。

正常狀態(tài)下，調(diào)心滾子軸承應(yīng)該是兩側(cè)承載一致，當(dāng)軸向載荷過(guò)大或者承載不在軸承中心位置時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一列軸承滾道承載異常，從而發(fā)生剝落。

保持架失效。保持架在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中起到引導(dǎo)滾動(dòng)體的作用。當(dāng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，潤(rùn)滑不良或者頻繁加減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體撞擊保持架，容易使得保持架表面出現(xiàn)裂紋。