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轴承套圈常见的开裂及原因

发布日期:2020-09-24 作者: 点击:

一、轴承套圈常见的开裂及原因

轴承套圈是轴承组成零件中重要部分之一,其轴承使用过程中,轴承套圈开裂、断裂是常见的一种损坏形式,有些轴承在早期使用过程中套圈就进行开裂,有的轴承在使用过程中因为疲劳而断裂,根据对轴承知识的了解,来分享出日常生活中,轴承套圈常见的开裂以及分析开裂的真正的原因。

1、 深沟球轴承外圈开裂及原因

如轴承外圈发生断裂,断面基本垂直于表面,断面起始于图中滚道右侧的外内径下表面,向外表面并向左侧快速扩展至断裂。轴承外圈断口没有明显的塑性变形,呈脆性的断裂特征。

经过分析,该轴承套圈在热处理过程中,热处理炉内的保护气氛是多种气体的混合物,有氧化性气体、中性气体、还原性气体和渗碳性气体等。在高温下加热时其化学反应很复杂,不论是脱碳反应,还是增碳反应,除自由氧原子的参与外,都能在一定条件下达到平衡,甚至进行可逆反应。

正确选择和设计加热介质、加热速度、加热温度和保温时间等加热参数;严格控制炉温均匀性,不能波动过大。通过控制炉内碳势来严格控制轴承套圈的碳浓度及浓度梯度,从而保证套圈的热处理质量和使用寿命。

2、开裂的轴承套圈及原因

如轴承在使用过程中发生开裂的,轴承套圈一旦发生接触疲劳剥落将导致其失稳,加之材料硬度高、脆性大,在局部剥落的区域开始发生一次性脆性断裂,即较直的宏观裂纹,微观断口较平直,呈解理特征快速扩展,且快速扩展区域占断口断面的大部分区域。

产生接触疲劳的因素包括材料的组织结构、表面强化工艺、工件表面粗糙度、润滑剂以及应力等。

轴承

3、轴承外圈沟道表面开裂及原因

将某断裂的轴承外圈进行酸浸处理后,肉眼观察可见沟道表面显示严重的黑色烧伤斑痕迹与磨削方向基本垂直的平行分布的横向裂纹,摔开断口上呈现月牙形烧伤层,断口呈细瓷状,由沟道处启裂快速向里推进至完全断裂。

轴承外圈沟道表面平行状裂纹属典型的磨削裂纹,导致其磨削开裂主要是由磨削量过大和磨削工艺条件恶劣等因素引起的;其次,轴承外圈回火不充分,亦增加了其磨削开裂的敏感性。

即使电流强度相对较弱也会发生这种现象,随着时间的推移,环形坑将发展为波纹状凹槽。只能在滚子和套圈滚道接触表面发现这些波纹状凹槽,钢球上则没有,只是颜色变暗。这些波纹状凹槽是等距的,滚道上的凹槽底部颜色发暗。

4、轴承内圈沟道面开裂及原因

在粗磨内圈滚道面后,经磁粉探伤发现滚道的两侧,尤其是靠近油沟处出现许多细小裂纹,个别套圈还出现了多道较深的、垂直于砂轮磨削方向的开裂及翘皮现象。经线切割后,还出现整块材料从滚道面脱落现象。经过热酸洗后,发现轴承内圈两侧滚道面均有裂纹,裂纹的形状多为网状,也有垂直于磨削方向的直线裂纹。

为避免磨削裂纹的产生就要减少磨削热的产生和加速热量的散发。

5、轴承齿圈开裂及原因

在低当量应力幅和长寿命范围内,裂纹起始寿命主要取决于裂纹起始门槛值。在同一当量应力幅下,裂纹起始门槛值越高,则裂纹起始寿命越长,要使材料具有高的裂纹起始门槛值,主要是提高其屈服强度。齿圈在长期使用过程中,于孔内壁产生氧化腐蚀,并且不同的孔、孑L的不同部位氧化腐蚀深度不同,在腐蚀坑底部甚至还出现了微裂纹。

由于齿圈在受到工作应力作用的同时还承受切向拉应力的作用,一旦裂纹萌生,切向拉应力会加速裂纹的扩展;同时由于齿圈被固定在设备上,其两侧均被约束,故受到震动的振幅较小,同时由于所受应力较小,裂纹以疲劳扩展的过程较长,所以扩展区占整个断口面积的比例很大


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关键词:轴承

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