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说明车辆圆锥滚子轴承失效原因

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-01-27  来源:轴承网  浏览次数:52
核心提示:圆锥滚子轴承是轴承类型中常见的类型之一,也常见于车辆使用当中,而圆锥滚子轴承使用过程中,失效是常见的故障问题,针对这一问
 圆锥滚子轴承是轴承类型中常见的类型之一,也常见于车辆使用当中,而圆锥滚子轴承使用过程中,失效是常见的故障问题,针对这一问题,以举例说明轴承失效的具体原因所在。
下列例子中的圆锥滚子轴承是在使用过程中,出现早期失效,拆卸后发现轴承装配高异常,滚动体表面剥落严重,清洗后可见大量片状碎屑。
1、圆锥滚子轴承失效后,各零件故障的特征:
1.1圆锥滚子轴承外圈
外圈滚道面为正常工作轨迹,有轻微剥落,外径表面有相对滑动的摩擦痕迹。
 
内圈滚道面有明显的磨损,碾压痕迹明显,并有黑色的片状碎屑,大挡边表面正常,没有损伤;内径表面有相对滑动的摩擦痕迹,占整个内径宽度的4/5,所示。
 
1.3滚动体
滚动体每一粒滚子外径均有不同程度的剥落,滚子球基面正常,所示。
 
1.4保持架
保持架完好,有2/3的横梁外径表面有摩擦痕迹,对应的横梁内表面边缘有沿转动方向的挤压变形,同时窗口小端有明显的滚子压痕,所示。
 
2、轴承故障分析
从故障轴承的表面状态及相关参数的测量数据可以分析如下:
2.1轴承内圈滚道尺寸变化很大,同时轴承内圈的内径尺寸变大;
2.2轴承内圈的滚道表面的整个运行轨迹有明显的边界,轨迹划痕及剥落是由于润滑油中混有硬质异物,在滚子的高速碾压下造成
的;
2.3内径表面占整个内径宽度4/5的内表面和轴之间有相互摩擦的转动痕迹,轴承内圈和轴应是过盈配合,正常工作时不应该有相互转动现象;而出现转动痕迹,说明轴承内圈和轴之间发生相互运动,轴承工作异常;
2.4轴承保持架2/3的横梁外径表面有摩擦痕迹,对应的横梁内表面边缘有沿转动方向的挤压变形,同时保持架窗口小端有明显的滚子压痕,可以认为轴承工作时滚子突然卡死,而保持架在惯性的作用下继续转动,造成横梁内表面边缘有沿转动方向的挤压变形,横梁外径表面和外圈滚道有摩擦痕迹;
2.5滚子的外径均有不同程度的剥落,显而易见作用在轴承单粒滚子上的载荷非常大,所以滚子表面剥落很严重,如图5所示。
 
图5 轴承负荷分布区域
3、结论
根据清洗后可见大量片状碎屑,和通过对轴承残件表面的损坏现象进行客观分析,可以初步认定轴承是在工作时由于异物进入,滚子突然卡死,保持架在惯性的作用下继续转动,滚子挤压保持架,保持架产生变形并同外圈工作面产生摩擦,所受载荷增大,造成轴承内圈和轴之间相互运动,导致轴承窜动,造成传动齿轮啮合位置异常,使轴承所承受的载荷产生急剧变化,以致于轴承的内圈与滚子异常接触磨损,高速运转的滚子对内圈滚道进行碾压,造成轴承内圈滚道磨损严重,导致轴承的早期失效。总之,要实现滚动轴承具有更长的寿命和精度保持期,除了轴承生产厂家努力提高产品质量外,轴承用户也必须严格按照轴承的使用要求进行安装维护轴承,否则,再好的轴承也会在恶劣的随意的使用条件下损坏。
 
 
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