濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南，是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國(guó)舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專(zhuān)營(yíng)舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專(zhuān)業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷(xiāo)售和售后技術(shù)支持，在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專(zhuān)家為大家介紹一下軸承失效的分析方法。

  在分析軸承失效的過(guò)程中，往往會(huì)碰到許多錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象，各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是相互矛盾或者主次不清，這就需要經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)、論證，以獲得足夠的證據(jù)或反證。只有運(yùn)用正確的分析方法、程序、步驟，才能找到引發(fā)失效的真正原因。

  一般情況下軸承失效分析大體可分為以下三個(gè)步驟：失效實(shí)物和背景資料的收集、對(duì)失效實(shí)物的宏觀檢查和微觀分析。

  1.失效實(shí)物和背景材料的收集

  盡可能地收集到失效事物的各個(gè)零件和殘片。充分了解失效軸承的工作條件、使用過(guò)程和制造質(zhì)量等。具體內(nèi)容包括：

  （1）主機(jī)的載荷、轉(zhuǎn)速、工作狀況等軸承的設(shè)計(jì)工作條件。

  （2）軸承及其相關(guān)部位其他零件的失效情況，軸承失效的類(lèi)型。

  （3）軸承的安裝運(yùn)轉(zhuǎn)記錄。運(yùn)轉(zhuǎn)使用過(guò)程中有無(wú)不正常操作。

  （4）軸承工作中所承受的實(shí)際載荷是否符合原設(shè)計(jì)。

  （5）軸承工作的實(shí)際轉(zhuǎn)速及不同轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的頻率。

  （6）失效時(shí)是否有溫度的急劇增加或冒煙，是否有噪聲及振動(dòng)。

  （7）工作環(huán)境中有無(wú)腐蝕性介質(zhì)，軸承與軸頸間有無(wú)特殊的表面氧化色或其他沾污色。

  （8）軸承的安裝記錄（包括安裝前軸承尺寸公差的復(fù)驗(yàn)情況），軸承原始間隙、裝配和對(duì)中情況，軸承座和機(jī)座剛性如何，安裝是否有異常。

  （9）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否有熱膨脹及動(dòng)力傳遞變化。

  （10）軸承的潤(rùn)滑情況，包括潤(rùn)滑劑的牌號(hào)、成分、顏色、粘度、雜質(zhì)含量、過(guò)濾、更換及供給情況等，并收集其沉淀物。

  （11）軸承的選材是否正確，用材質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或圖樣要求。

  （12）軸承的制造工藝過(guò)程是否正常，表面是否有塑性變形，有沒(méi)有表面磨削燒傷。

  （13）失效軸承的修復(fù)和保養(yǎng)記錄。

  （14）同批或同類(lèi)軸承的失效情況。

  在收集實(shí)際背景材料工作中，全部滿足上述要求是很難的。但收集到的資料越多，無(wú)疑會(huì)更有利于得到正確的分析結(jié)論。

  2.宏觀檢查

  對(duì)失效軸承進(jìn)行宏觀檢查（包括尺寸公差測(cè)量和表面狀態(tài)檢查分析），是失效分析最重要的環(huán)節(jié)?？傮w的外觀檢查，可了解軸承失效的概貌和損壞部位的特征，估計(jì)造成失效的起因，察看缺陷的大小、形狀、部位、數(shù)量和特征，并截取適當(dāng)部位做進(jìn)一步的的微觀檢查和分析。宏觀檢查的內(nèi)容包括：

  （1）外形和尺寸的變化情況（包括測(cè)振分析、動(dòng)態(tài)函數(shù)分析和滾道圓度分析）。

  （2）游隙的變化情況。

  （3）是否有腐蝕現(xiàn)象，在什么部位，是什么類(lèi)型的腐蝕，是否與失效直接有關(guān)。

  （4）是否有裂紋，裂紋的形態(tài)和斷口性質(zhì)如何。

  （5）磨損是什么類(lèi)型的，對(duì)失效有多大作用。

  （6）觀察軸承各零件工作表面變色的情況和部位以確定其潤(rùn)滑情況和表面溫度效應(yīng)。

  （7）對(duì)失效特征區(qū)主要觀察有無(wú)異常磨損、外來(lái)顆粒嵌入、裂紋、擦傷和其他缺陷。

  （8）冷酸洗法或熱酸洗法檢驗(yàn)軸承零件原始表面有無(wú)軟點(diǎn)、脫碳層和燒傷，特別是表面磨削燒傷。

  （9）用X射線應(yīng)力測(cè)定儀器測(cè)量軸承工作前后的應(yīng)力變化情況。

  宏觀檢查的結(jié)果，有時(shí)可基本判斷失效的形式和原因，但要進(jìn)一步確定失效的性質(zhì)，還必須取得更多的證據(jù)，做微觀分析。

  3.微觀分析

  失效軸承的微觀分析包括光學(xué)金相分析、電子顯微鏡分析、探針和電子能譜分析等。主要是根據(jù)失效特征區(qū)的微觀組織結(jié)構(gòu)變化和對(duì)疲勞源、裂紋源的分析為失效分析提供更充分的判據(jù)或反證。微觀分析中最常用、最普遍的方法是光學(xué)金相分析和對(duì)表面硬度檢測(cè)。分析的內(nèi)容應(yīng)包括：

  （1）材料質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。

  （2）軸承零件的基本組織和熱處理質(zhì)量是否符合有關(guān)要求。

  （3）表層組織是否存在脫碳層、托氏體和其他表面加工變質(zhì)層。

  （4）測(cè)量滲碳層等表面強(qiáng)化層和多層金屬各層組織的深度，腐蝕坑或裂紋的形態(tài)與深度，并根據(jù)裂紋的形狀和兩側(cè)組織特征確定裂紋產(chǎn)生的原因及性質(zhì)。

  （5）根據(jù)晶粒大小、組織變形、局部相變、重結(jié)晶、相聚集等判斷變形程度、溫升情況、材料種類(lèi)及工藝過(guò)程等。

  （6）測(cè)量基本硬度、硬度均勻性及失效特征區(qū)的硬度變化。

  （7）斷口觀察與分析。用掃描電子顯微鏡定性分析和測(cè)量觀察斷口。

  （8）電子顯微鏡、探針和電子能譜在疲勞源和裂紋源分析中能測(cè)出斷口的成分，發(fā)現(xiàn)斷口的性質(zhì)和斷裂的原因。

  以上介紹的軸承失效分析一般方法的三個(gè)步驟是一個(gè)由表及里逐步深入的分析過(guò)程。具體每一步驟中包含的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)軸承失效的類(lèi)型和特點(diǎn)，視具體情況取舍，但分析步驟是缺一不可的。而且在整個(gè)分析過(guò)程中，分析結(jié)果應(yīng)始終與影響軸承失效的諸多因素聯(lián)系起來(lái)，綜合考慮。

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