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轴承内外套圈剥落的原因分析和预防

编辑材料缺陷或热处理不当- 材料问题:轴承钢中存在非金属夹杂物、气孔或成分不均,导致局部强度不足。- 热处理缺陷:淬火硬

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材料缺陷或热处理不当

- 材料问题:轴承钢中存在非金属夹杂物、气孔或成分不均,导致局部强度不足。

- 热处理缺陷:淬火硬度不足、回火不充分或表面脱碳,使材料脆性或韧性下降。

- 微观裂纹:制造过程中产生的微小裂纹在应力下扩展,最终剥落。

过载或疲劳失效

- 动态载荷过大:超出轴承额定载荷的冲击或持续重载,导致接触面产生疲劳裂纹。

- 循环应力积累:长期运行后,次表面萌生裂纹并扩展至表面(典型表现为“剥落坑”)。

- 安装不当:轴或座孔配合过紧,造成预压应力集中。

润滑不良或污染

- 润滑不足:油膜破裂导致金属直接接触,加速磨损和表面剥落。

- 污染物侵入:灰尘、金属屑等硬颗粒进入滚道,形成压痕并引发剥落(如“点蚀扩展”)。

- 润滑剂劣化:氧化或水分混入导致润滑性能下降。

腐蚀或化学侵蚀

- 电化学腐蚀:潮湿环境或酸碱介质导致表面锈蚀,削弱材料强度。

- 微动腐蚀:配合面微小相对运动(如松动)引发氧化磨损,最终剥落。

装配或使用不当

- 安装偏心:内外圈不对中,导致局部应力集中。

- 野蛮拆装:敲击轴承造成隐性损伤。

- 温升异常:过热导致材料退火或热膨胀卡死。

疲劳失效

正常疲劳剥落

过早疲劳剥落

过载

冲击载荷

应力集中

润滑不良

润滑不足

润滑剂变质

润滑剂选择不当

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安装不当

过盈配合不当:过盈量过大,导致轴承内外圈过度膨胀或收缩,内应力增加;过盈量过小,则可能导致轴承在轴或座孔上打滑,产生微动磨损(Fretting),进而引发疲劳剥落。

安装力不均或过大:用锤子直接敲击轴承、使用不合适的工具或方法安装,导致内外圈变形、挡边损伤或产生内部裂纹,为后续剥落埋下隐患。

内外圈歪斜:安装时轴、座孔不同心或轴承本身倾斜,导致载荷分布不均,局部应力过高。

配合与游隙问

配合不当

游隙不当

密封失效

密封件老化、破损或设计不合理,无法有效阻止外部污染物进入和内部润滑剂泄漏,是导致污染和润滑不良的直接原因。

环境因素

高温:长期在高温环境下工作,可能导致润滑剂失效、材料回火软化、游隙变化。

振动与腐蚀性环境:加剧磨损和腐蚀。

剥落特征与原因关联

点状或小片状剥落,集中在滚道:多为正常或过早疲劳。

大块片状剥落,伴有压痕:强烈指向污染(颗粒进入)导致的压痕疲劳。

剥落发生在挡边或非滚道区域:可能与安装不当(挡边损伤)、冲击载荷或润滑不良有关。

剥落区域有锈蚀痕迹:表明存在水或腐蚀性介质污染。

剥落区域有明显高温变色(回火色)**:表明曾发生过严重润滑不良或过载导致的温升。

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